复杂干扰下的管沟机器人内外环滑模自抗扰控制

管沟机器人是一种运行在排水管道,公路排水渠的欠驱动差分移动机器人,针对管沟机器人在实际环境中受到的复杂环境干扰,为了使管沟机器人具有更好的运动控制性能,提出了一种内外环的滑模自抗扰控制方法;首先对管沟受到的复杂环境干扰进行分析,将管沟机器人受到的复杂环境干扰解耦成横向和纵向干扰,建立出在干扰情况下的运动学模型;依据理想运动学模型建立出外环的滑模控制器,得出理想控制律,依据干扰运动学模型建立扩张状态观测器,观测出环境干扰数值,从而建立内环的滑模控制器,利用观测值修正外环的理想控制律;同时利用Lyapunov稳定性原理对系统进行分析,最后搭建了Matlab的Simulink模型进行仿真验证,最终证明了所提出的方法具有较强的鲁棒性和运动控制性能。

基于数字孪生的产线设备实时监控方法与实现

为推动国家智能制造发展,面向生产过程中设备实时监控困难、透明性差、管控效率低、跨学科交叉情况复杂等问题,融合MBSE思想,提出一种基于数字孪生的产线设备监控方法并实现;首先,提出基于数字孪生的监控方法架构;基于SysML建模语言对产线系统和设备进行统一描述建模,建立结构图和行为图,形成数据模型;通过SysML模型与OPC UA联合,以位移数据和任务数据双通道驱动的方式进行虚实映射,并建立异常报警追溯机制;以仓储系统中核心设备堆垛机为例,构建其SysML模型、数字孪生模型,并以仓储产线实时缓存数据库redis为数据源,通过OPC UA获取并实时更新数据驱动数字孪生模型,实现其三维可视化监控,验证了方法的可行性和实时性。

典型城镇化模式与中国城镇空间结构适用性分析

法国、德国、日本等国典型城镇化模式,是中国城镇空间结构的主要借鉴。本文概述了其特点、成因,并做典型模式在中国的适用性分析,分析中国城镇化趋势及合理途径。研究认为,典型城镇化模式的形成存在地理、历史和体制的规律性因素,模式适用应做尺度和地缘的相似性分析,省域尺度是典型模式的适用尺度,多层次集聚模式是中国城镇空间结构的应有模式。应放宽特大城市发展限制,在改革中"去中心化"而不"去等级化",建立产业、人口、土地联合指标体系。

基于改进Canny算法的物体边缘检测算法

针对传统边缘检测方法受高斯噪声、椒盐噪声污染及边缘梯度变化幅度小等因素影响而出现的物体轮廓检测效果不理想、误检率、漏检率高等问题,提出Canny-Cauchy边缘检测算法。该算法是Canny算法的一种改进,首先对椒盐噪声图像进行自适应中值滤波预处理,在清除椒盐噪声的同时保护边缘不被模糊。在滤波器的设计上,该算法使用柯西分布函数的一阶导数作为边缘检测函数,通过对函数采样得到边缘检测滤波器。对所提边缘检测函数按照边缘检测算法的三条设计准则进行理论分析,并在BSDS500数据集上与其他边缘检测算法进行对比实验。实验结果表明:在降噪方面,该算法可以在20%密度的椒盐噪声下保证处理后图像的峰值信噪比大于30 dB,结构相似性大于0.9;在边缘检测方面,该算法比传统Canny算法对白噪声的抑制能力以及对真实边缘的响应能力更强,在BSDS500数据集上的F1分数提升了7.5%,平均准确率提升了10.2%。