复杂环境下无人机集群运动一致性的群体熵度量

针对无人机集群在多障碍物或空间受限等复杂环境中协同飞行时无法实现群体自主的协同演化及适应环境、态势的变化,导致整个群体运动产生振荡、失控等一致性差的问题,提出一种无人机集群运动一致性的群体熵度量理论。通过建立群体运动行为稳定程度的熵度量函数,作为个体之间协同运动的适应度值指标,实现复杂环境下无人机集群运动一致性的自适应调节。最后进行仿真实验,相比传统无人机集群算法,引入群体熵度量的无人机运动集聚收敛速度提高30%,复杂环境中集群运动的熵值波动范围下降21.8%,有效证明群体熵度量对于无人机集群运动一致性的提高。

非结构化环境下番茄采摘机器人目标识别与检测

针对采摘机器人收获技术中的识别技术受限于非结构化环境中复杂背景干扰的问题,采用改进模型后处理的研究路线,提出一种改进YOLOv5算法。首先将果实目标的中心点距离、预测框宽高实际差值与面积交并比三者共同考虑为损失项,提升预测框实际尺寸精度,再利用中心点距离作为惩罚项加权面积交并比得分,提升密集目标的识别能力,最后通过设置辅助训练头,提供更多的梯度信息以防止过拟合现象。通过多种损失函数损失值对比与模型改进精度对比试验证明改进有效性,部署至机器人验证可行性。结果表明,改进后的算法模型识别平均精度95.6%,召回率达到90.1%,相较于改进前全类精度提升0.4个百分点,召回率提升0.4个百分点,满足采摘机器人识别需求。

基于奇异摄动分解的带机械臂旋翼无人机飞行稳定性研究

为了降低无人机和机械臂之间的耦合作用,提高带臂四旋翼无人机飞行过程中的稳定性,首先建立系统动力学模型,然后根据实际情况,对模型进行简化。在此基础上进行内、外环分解,外环为四旋翼位置控制和机械臂角度控制,内环为四旋翼俯仰角控制。对于外环的动力学模型,根据速度变化特点,利用奇异摄动理论对外环变量,即四旋翼线速度和机械臂角速度,进行快、慢变子系统分解,再次降低了系统间的耦合性。对于分解后的快、慢变子系统,设计非奇异终端滑模控制并引入干扰观测器,以期提高带臂四旋翼无人机飞行过程中的稳定性。最后,仿真验证了所设计算法的优越性。

面向堤坝监测的无人机自动巡检系统设计

针对人工巡检监测堤坝费时费力,存在安全风险,还可能会造成堤坝损害等问题,设计一种无人机大坝自动巡检系统:首先对搜索区域进行建模,采用基于栅格的技术,为每架无人机划分待搜索区域,然后采用牛耕法对区域进行全覆盖搜索;通过改进的yolov5算法对裂缝图像进行快速识别,利用MAD中值滤波和广义形态学滤波对红外图像进行预处理,实现了对堤坝渗漏区域的快速准确识别。

海上跨平台无人系统机动组网与智能控制技术

针对海况复杂、无通信基础设施的海洋环境,传统的海洋观测设备和方法缺乏灵活性和智能性的问题,分别在无人系统海洋自组网技术、无人系统智能控制理论、海上无人系统集群智能控制技术等方面进行分析,提出了一个海气界面水文气象参数追踪测量与快速机动组网观测系统的方案,通过无人系统自适应组网和多智能体协同探测技术,实现了海上自主接入快速组网和数据自动传输,并成功应用于海上探测案例中。开发了新一代异构多智能体快速机动协同组网海气界面观测系统,完成了海域跨平台无人系统机动组网与数据驱动的追踪探测任务,为海洋信息网络系统领域的发展提供了重要参考和支撑。

基于交叉注意力机制的多特征行人重识别

针对现有的行人重识别方法难以避免环境噪声导致的特征提取不精确、易被误认为行人特征等问题,提出一种基于动态卷积与注意力机制的行人多特征融合分支网络.首先,由于拍摄时存在光照变化、人体姿势调整以及物体遮挡等不确定因素,提出使用动态卷积替换ResNet50中的静态卷积得到具有更强鲁棒性的Dy-ResNet50模型;其次,考虑到拍摄行人图片的视角有较大差异且存在行人被物体遮挡的情况,提出将自注意力机制与交叉注意力机制嵌入骨干网络;最后,将交叉熵损失函数和难样本三元损失函数共同作为模型损失函数,在DukeMTMC-ReID、Market-1501和MSMT17公开数据集上进行实验,并与主流网络模型进行比较.结果表明:在3个公开数据集上,本文所提模型的Rank-1(第一次命中)与mAP(平均精度均值)相比当前主流模型均有所提升,具有较高的识别准确率.

循环应力作用下大理岩砂岩的动态响应

基于岩石的滞弹性性质导致地震波的衰减 ,而采用正弦波对大理岩、砂岩施加单轴压缩应力 ,求取应力与应变的相位差 ,表明饱油岩石的衰减大于饱水岩石的衰减 ,干燥岩石的衰减很小 ,频率对衰减的影响很大 ,砂岩具有明显的各向异性 ,衰减、模量、泊松比随正弦波应力振幅的增加 。

基于Transformer残差网络的事件重建算法

目前的人工视觉系统仍然无法处理一些涉及高速运动场景和高动态范围的真实世界场景。事件相机因其低延迟和高动态范围捕捉高速运动的优势具有消除上述问题的能力。然而,由于事件数据的高度稀疏和变化性质,在保证其快速性的同时将事件重建为视频仍然具有挑战性。因此提出了一种基于Transformer残差网络和光流估计的事件流重建算法,通过光流估计和事件重建的联合训练,实现自监督的重建过程,并引入去模糊预处理和亚像素上采样模块来提高重建质量。实验结果表明,在公开数据集上,提出的方法可以有效提高事件流的重建效果。

移位算子及其对多体系统结构的描述

以Newton-Euler定律为基础,通过运用旋量方法分析多体系统,描述了空间算子代数理论体系中的核心算子——移位算子的基本定义和多体系统的拓扑结构,深入研究了其用于计算的步骤,实现了多体系统结构描述与力学计算的一体化,消除了传统方法的不必要的积分运算和交叉运算,计算量为O(N)。而传统方法是先通过关联矩阵、低序体阵列描述多体系统,尔后再把它们用于力学和运动量矩阵和列阵的计算过程,导致了加法和乘法计算以及与零运算次数(虚运算)的增加,其结果是计算量为O(N3)。移位算子描述形式简洁、物理意义明确、编程效率高和直观等特征,方便计算机程序实现,为高效率、高精度建模以及实时控制奠定了基础。

涵道式无人飞行器的动力学建模与运动稳定性分析

涵道式无人飞行器在起飞/着陆过程中,由于近地空间复杂气流等扰动的作用,极易产生钟摆振动、精度降低、失控坠落等运动失稳现象。针对求解动力学方程或Lyapunov直接法分析系统运动稳定性存在着方程难以求解及Lyapunov函数难以构建等问题,通过Lyapunov指数方法建立了飞行器结构参数与系统运动稳定性之间的量化关系,为指导系统的机械结构设计及控制系统优化,提高其系统的可靠性和稳定性提供参考。该方法与Lyapunov直接法相比,具有可构建性、计算过程简单等特点。

多区域时滞电力系统稳定判据的优化

在大规模互联电力系统进行全网动态分析与控制的过程中,通信时滞的存在易导致动力系统产生控制设备失效、系统性能恶化及失稳等现象.而现有时滞系统稳定判据的研究多基于Lyapunov分析方法,研究过程中需采用不等式放缩及构造Lyapunov泛函,使得稳定判据具有较高保守性,增加了系统的控制成本.针对这一问题,本文以多区域时滞电力系统为研究对象,通过引入Wirtinger不等式优化稳定判据推导过程和构造新的Lyapunov泛函两种方式,降低系统稳定判据的保守性.最后,利用典型的二阶时滞系统和两区域负荷频率控制系统,验证了本文算法的正确性和有效性.

基于滑模PID的飞行机械臂稳定性控制

机械臂与旋翼飞行器之间的耦合运动、系统自身的欠驱动特性以及外界的不确定干扰,都会影响旋翼飞行器的稳定性控制。为提高整个系统的飞行稳定性,考虑到波动输入信号和外界扰动的影响,该文建立了飞行机械臂的动力学模型,设计了一种基于滑模PID控制方法的指数趋近率控制器。与传统的PID控制方法相比,该方法不仅能够减弱外界不确定干扰的影响,准确快速地对飞行器进行姿态稳定,而且缩短了调节时间,增强了飞行器的自身稳定性和鲁棒性。

四旋翼无人机偏航飞行过程量化稳定性分析

有效配置四旋翼无人机的运动参数和机械结构参数,可提高飞机飞行过程中的运动稳定性,节约能耗。针对当前运动稳定性分析方法主要以定性分析为主,难以给出系统结构稳定及运动稳定方面的量化分析指标的问题,该文以四旋翼无人机为对象,在偏航飞行阶段,采用Lyapunov指数法建立四旋翼无人机控制输入、机械结构参数与系统运动稳定性之间的量化关系,并给出了参数变化与系统能量消耗的关系,为解决四旋翼无人机偏航过程中存在的失稳、续航能力差等问题提供了理论依据。与其他方法相比,该方法可构建性强,计算简单,可广泛用于其他机器人非线性系统的运动稳定性分析。

提高四旋翼无人机起飞/着陆的运动稳定性的研究

考虑到四旋翼无人机在起飞/着陆过程中,因受近地空间复杂气流等扰动作用而极易出现运动稳定性问题,提出了通过优化飞行器的结构参数来提高飞行器运动控制的稳定性的方法。从机械结构设计出发,通过Lyapunov指数方法建立飞行器结构参数与系统运动稳定性之间的量化关系,以此指导系统的机械结构设计及控制系统优化,提高系统的可靠性和稳定性。该方法的可行性和有效性已通过实例仿真分析得到验证。

不同剂量阿托伐他汀治疗急性缺血性脑卒中继发早期神经功能恶化疗效观察

目的探讨不同剂量阿托伐他汀治疗急性缺血性脑卒中(AIS)继发早期神经功能恶化(END)的疗效。方法选取医院2017年9月至2019年4月确诊为AIS继发END的患者150例,按随机数字表法分为A组、B组、C组,各50例。3组患者均口服阿托伐他汀钙片治疗,剂量为A组10 mg/d,B组20 mg/d,C组初始40 mg/d、2周后降至20 mg/d,均治疗4周。结果治疗后,3组患者美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分,以及C反应蛋白、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、三酰甘油水平均显著降低,且C组显著低于A组和B组,B组显著低于A组(P<0.05);3组患者巴塞尔指数(Barthel)评分均显著升高,且C组显著高于A组和B组,B组显著高于A组(P<0.05);C组患者总有效率为88.00%,显著高于A组和B组的66.00%和78.00%(P<0.05);A组、B组、C组治疗期间不良反应发生相当(14.00%,18.00%,14.00%,P>0.05)。结论高剂量阿托伐他汀治疗AIS继发END,可促进患者的神经功能恢复,显著降低C反应蛋白及血脂水平,提高治疗效果,改善短期预后。

ANSYS的接触分析在钢筋混凝土滑移中的应用

以钢筋-混凝土的拉拔实验的有限元分析为例,介绍了ANSYS有限元软件中的3种接触分析:点-面、点-点、面-面接触;详细描述了接触分析建模的过程及注意事项;最后利用面-面接触单元建立了钢筋与混凝土的拉拔实验的有限元分析模型.进行了相关力学分析,求出钢筋在混凝土中的滑移量及锚固长度,并与规范中的相关数据作比较.结果表明,实验结果与理论值相吻合,证明ANSYS软件能方便地用于钢筋与混凝土间的滑移分析.

参麦注射液治疗急性缺血性脑卒中早期神经功能恶化的疗效及对血清细胞因子水平的影响

目的:探讨参麦注射液治疗急性缺血性脑卒中早期神经功能恶化的疗效及对患者血清细胞因子水平的影响。方法:选取2017年5月至2019年5月唐山市协和医院收治的急性缺血性脑卒中早期神经功能恶化患者118例,按随机数字表法分为对照组和观察组,每组59例。两组患者均给予常规西药治疗,观察组患者在此基础上加用参麦注射液静脉滴注,两组患者的疗程均为4周。观察两组患者的临床疗效、不良反应发生情况,治疗前后美国国立卫生院卒中神经功能缺损评分量表(national institutes of health stroke scale,NIHSS)评分、日常生活能力(activities of daily living,ADL)评分及血清细胞因子[肿瘤坏死因子α(TNF-α)、超敏C反应蛋白(hs-CRP)、白细胞介素6(IL-6)、白细胞介素18(IL-18)及脑源性神经营养因子(BDNF)]水平变化情况。结果:治疗后,观察组患者的NIHSS评分明显低于治疗前且明显低于对照组治疗后,ADL评分明显高于治疗前且明显高于对照组治疗后,差异均有统计学意义(P<0.05)。治疗后,观察组患者TNF-α、hs-CRP、IL-6及IL-18水平明显低于治疗前且明显低于对照组治疗后,BDNF水平明显高于治疗前且明显高于对照组治疗后,差异均有统计学意义(P<0.05)。观察组患者的总有效率为88.14%(52/59),明显高于对照组的77.97%(46/59),差异有统计学意义(P<0.05)。治疗期间,观察组、对照组患者不良反应发生率分别为15.25%(9/59)、27.12%(16/59),差异无统计学意义(P>0.05)。结论:参麦注射液治疗急性缺血性脑卒中早期神经功能恶化的效果佳,可促进患者神经功能的恢复,改善血清细胞因子水平,抑制炎症反应。

四旋翼飞行器的滑模PID轨迹跟踪控制

针对传统PID在四旋翼飞行器轨迹跟踪控制方面存在的精度不高、鲁棒性差等不足,提出了一种滑模PID算法。并根据建立的四旋翼欧拉-庞卡莱动力学模型,设计滑模PID轨迹跟踪控制器。与传统PID算法相比,该算法通过选取PID滑模面,有效地提高系统的响应速度以及抗干扰的能力。通过MATLAB/Simulink,在不同条件下,分别对滑模PID和传统PID算法设计的控制系统进行仿真。仿真结果表明,该算法能够更为精确地跟踪期望轨迹,同时具有响应时间短,超调量小,鲁棒性强等优点。

外来务工人员自我雇佣决定机制的性别差异

本文采用"中国老年人健康长寿影响因素调查"(CLHLS)2005年的数据分析了外来务工人员自我雇佣决定机制的性别差异。研究结果表明,自我雇佣部门的收入要显著高于工资性部门,男性、女性从事自我雇佣比工资部门月收入水平分别高出795、890元;自我雇佣与工资部门的收入差距(拉力)是推动外来务工人员选择自我雇佣的重要因素,并且对男性的影响要大于女性;在其他部门找不到工作(推力)也是推动外来务工人员选择自我雇佣的因素,但影响不存在性别差异;家庭责任会同时影响男性和女性,但影响机理不同,女性是因为家庭尤其是儿童照料的责任选择自我雇佣,男性则是因为生活压力而选择自我雇佣。这些结论呼吁政府制定具有社会性别视角的劳动力市场公共政策。

涵道式无人机的悬停姿态控制与运动稳定性分析

进行了涵道式无人机的运动稳定性分析,指出无人机在悬停状态下受近地空间、气流颠簸和荷兰滚的影响,导致系统极易出现抖动甚至失控,而优化飞行器的结构参数对于提高飞行器运动稳定性具有重要意义。基于这种分析,从机械结构设计出发,通过Lyapunov指数方法建立飞行器结构参数与系统运动稳定性之间的量化关系,以此指导系统的机械结构设计及控制系统优化,为提高系统执行飞行任务的可靠性和稳定性奠定理论基础。该方法与Lyapunov直接法相比最大的优点是其可构建性,从而为分析其他机器人等非线性系统的运动稳定性提供了一种简单有效的工具。