摘要：针对髋关节功能障碍人群,提出了一种新型弱耦合并联髋关节康复机构,该机构与人体下肢组成封闭运动链,使其具有3个转动自由度,且其转动中心与人体髋关节中心重合,可满足髋关节康复运动需求。采用封闭矢量法建立了人-机逆运动学模型;采用数值法建立了人-机正运动学模型;基于模糊控制理论,设计了模糊自适应比例-微分(Proportional-Derivative,PD)控制器,利用跟踪误差及其导数构建控制律,采用模糊算法进行控制参数在线自适应调整。仿真和实验结果表明,设计的模糊自适应PD控制器响应速度快且跟踪效果良好。

摘要：为解决交流微电网下垂控制产生的偏差问题,本文采用二次控制对分布式电源输出电压和频率进行调节.将微电网看成分布式多智能体系统,智能体间通过稀疏网络进行通信,运用多智能体一致性协议,本文提出一种基于障碍Lyapunov函数和自适应模糊系统的二次电压和频率控制器.采用障碍Lyapunov函数设计控制器,不但能保持系统的稳定性,还可使输出的电压和频率限制在预设的范围内.采用自适应模糊系统可对系统中的一些参变量的变化进行估计,提高了控制器的鲁棒性.本文给出了严格的稳定性证明.通过对负载变化,以及拓扑结构改变等的仿真测试,验证了所提方案的有效性.

摘要：针对目标检测任务中背景复杂、目标尺寸差异大等因素导致目标检测结果较差的问题,本文提出基于注意力和密集重参数化的目标检测算法。首先,基于CSP-DarkNet提出高效的特征提取网络,主要包括密集重参数化模块和CASA模块2个设计。前者利用密集连接保留浅层特征,又通过重参数化结构降低网络复杂度;后者CASA模块用于获取需要的目标信息。其次,特征融合在特征金字塔(FPN)和路径聚合网络(PAN)的基础上,引入内容感知特征重组(CARAFE)进行上采样,有效解决了邻近插值法等未能捕捉丰富语义信息的问题;提出更高效的C3-G模块,获取丰富的梯度信息,增强模型表达能力和感知能力;同时,引入深度可分离卷积提升运算效率。最后,检测输出采用在更大范围上跨领域正负样本匹配策略扩充正样本数量,提升检测效果。该算法在MS COCO和PASCAL VOC数据集上的mAP@0.5分别达到了57.5%和83.0%,充分说明了本文算法的先进性。

摘要：研究多自主水下机器人(AUVs)编队控制过程中存在外部未知扰动、模型参数摄动和节约控制器传输网络能耗的问题,提出一种抗扰动的固定时间相对阈值事件触发编队控制方法.首先,给出自适应固定时间积分滑模干扰观测器(AFISMDO),在固定时间内用来估计系统的复合扰动;其次,基于所设计的AFISMDO,将非线性滤波器引入到反步算法中,解决反步法多次微分求导造成计算量大的问题;然后,为了节约网络传输资源,降低控制器能耗,将相对阈值事件触发机制引入到多AUVs编队控制中,结合虚拟轨迹概念,设计固定时间分布式编队控制器,使得闭环系统是固定时间收敛的,且系统收敛时间仅取决于控制器设计参数,并通过理论推导排除Zeno现象.仿真实验结果表明,所设计的控制器是合理有效的.

摘要：针对多自主水下航行器编队系统受限于有限的通信资源及收敛速度慢等问题,提出一种基于事件触发的自主水下航行器固定时间领航-跟随编队控制方法.首先,将动态面控制算法与反步法结合,消除“计算膨胀”问题;其次,为节约有限通信资源,将事件触发通讯机制和固定时间理论引入多自主水下航行器编队控制中,设计编队控制器,实现编队系统的固定时间稳定,且系统收敛时间与初始状态无关,并通过理论证明无Zeno行为;最后,对4艘自主水下航行器的编队进行仿真实验,验证算法的有效性.

摘要：以并联式混合动力汽车(HEV)为研究对象,建立整车需求功率及动力系统模型,提出一种基于改进深度强化学习(DRL)的能量分配策略。通过改进DRL中的双延迟深度确定性策略梯度(TD3)算法,引入双重回放缓冲区,提出DRB-TD3算法以提升原算法的采样效率。设计了基于规则的约束控制器并嵌入到DRL结构中,以消除不合理的转矩分配。在UDDS行驶工况下,以基于动态规划(DP)的能量分配策略性能作为基准进行仿真实验。实验结果表明,与深度确定性策略梯度(DDPG)算法以及传统TD3算法相比,DRB-TD3算法收敛性能最佳,收敛效率分别提高了61.2%和31.6%;所提出的能量分配策略相比于基于DDPG和基于TD3的能量分配策略,平均燃油消耗分别降低了3.3%和2.3%,燃油经济性达到基于DP的95.2%,效果最佳,且电池荷电状态(SOC)能够保持在一个较好的水平,有助于延长电池的使用寿命。

摘要：该文研究孤岛交流微电网二次电压和频率的固定时间精确控制问题,基于多智能体一致性方法,提出考虑状态受限的自适应模糊固定时间二次电压控制器和基于控制障碍函数的二次频率控制器。在多智能体一致性控制中,将每一个分布式电源视为一个非线性智能体,智能体之间通过稀疏网络进行通信。在电压控制器设计中,采用反馈线性化后未知变量的自适应模糊估计提高控制器的自适应能力,并引入新的滑模面使电压控制器在固定时间内收敛。考虑到系统状态受限问题,分别采用障碍Lyapunov函数和控制障碍函数设计电压与频率控制器,使系统状态在预设的约束范围内。频率控制器的设计还考虑了有功功率的精确分配问题,给出了严格的固定时间收敛及稳定性证明。在Matlab/Sim Power System环境下,对微电网负载变化及大干扰下的仿真验证了所提控制器的有效性。

摘要：针对一类非线性系统同时存在执行器故障、传感器故障和扰动的问题,提出一种基于有限时间未知输入观测器的故障检测与估计方法.首先,通过线性非奇异变换将原系统解耦为两个降阶的子系统,其中一个子系统只包含扰动,另一个子系统同时包含扰动和故障;然后,通过一阶低通滤波器获得新的状态并与子系统构成增广系统,实现将原系统的传感器故障转化为增广系统的执行器故障;接着,设计未知输入观测器对增广系统故障进行检测,实现在有限时间内估计出系统的扰动和故障,并通过理论分析验证所设计观测器的有限时间收敛性;最后,基于永磁同步电机(PMSM)转速系统进行仿真研究,仿真结果验证了所提出方法的有效性.

摘要：鉴于海上风力发电机组运行环境的复杂性和不确定性,不易安装速度传感器,提出一种基于Hamilton模型的自适应控制和扩张状态观测器(ESO)相结合的转速辨识理论的无速度传感器海上风电机组控制策略。首先根据海上风电机组本身的物理结构特性,建立其端口受控Hamilton结构模型;然后基于此模型设计系统的全维状态观测器得到系统的速度估计,实现系统无速度传感器控制;同时在控制器设计中还考虑外界干扰问题,利用扩张状态观测器对系统扰动进行实时观测并补偿;最后,通过Matlab进行系统仿真,验证所提控制策略的有效性。

摘要：利用三阶混沌系统构造了一种新的微弱信号检测系统——类Liu系统,对类Liu系统进行了深度的理论分析.类Liu系统中,当输入待测信号幅值大于某临界值时,系统可达到平衡点S0,S0中系统变量x平衡于摄动力信号,系统变量y,z收敛于零态,且S0对应的Lyapunov指数小于零.通过Matlab仿真、Multisim电路仿真以及实际电路证明了类Liu系统的周期态收敛性及广域检测性,解决了传统Duffing系统进行微弱信号检测时周期态不收敛、只能进行窄域检测等问题,同时谱级信噪比范围仍可达-46.57 d B.类Liu系统采用了全新的设计理念,具有较高的实用价值,对未来海洋物联网中的水声通信有一定参考价值.