深海起重机升沉补偿滑模预测控制

受海浪、风力等因素的干扰,深海起重机升沉补偿系统的响应速度缓慢,系统对于负载位移的控制精度较差。为了提高升沉补偿系统响应速度与系统对负载位移的控制精度,保证起重机在各种海况下正常作业,提出了基于CNN-LSTM深度学习网络的滑模预测控制方法。首先,将CNN网络与LSTM网络结合,建立CNN-LSTM深度学习网络控制系统预测模型。其次,通过参考位移与实际位移的误差建立滑模面,并根据幂次函数设计滑模面参考轨迹;采用粒子群算法(PSO)对性能指标进行寻优,得出控制律,根据控制律控制负载实际位移跟随参考位移。最后,进行了仿真研究。结果表明与传统模型预测控制相比,在该方法的控制作用下,系统的响应速度更快,系统对负载位移的控制精度更高,系统的鲁棒性能更强。

基于跨通道融合与注意力机制的轻量化目标检测模型

针对当前目标检测算法模型复杂度高、实时检测图片速度较慢的难题,提出一种基于跨通道融合与注意力机制的轻量化目标检测模型,便于移动场景搭载。利用MV1模块构建主干特征提取网络,CDC模块改造多层基础卷积,提出一种基于深度可分离卷积(depthwise separable convolution,DW)的轻量化模型。在网络的颈部,三通道扩展为四通道;同时设计一种跨通道路径,融合深浅层信息,进一步加强特征提取。最后融合一种高效通道注意力机制(efficient channel attention,ECA),使算法聚焦图像中的目标位置。仿真实验结果表明:该算法在Pascal VOC 07+12数据集上所有类别的平均识别准确率达到91.64%,与最新的YOLOv7相比,模型参数量降低了60%,检测速度达到55.54 FPS,证明了该算法的有效性。

基于可分离残差网络的车辆图像语义分割算法

提出了一种基于可分离卷积残差网络的车辆场景图像语义分割算法。首先利用一系列的可分离残差网络块对图像进行更全面的小目标边缘特征提取;然后采用跳跃连接以及2倍反卷积对五个Layer模块的特征图进行上采样,得到分割结果;在训练的过程中,先训练图像各目标的轮廓,再训练目标的细节特征,整体提高图像分割的精度。实验所用的数据集为Camvid,实验结果表明:该算法的平均交并比较原全卷积网络相比,由76.85%提升至83.30%,对小目标的分割边界更加完整,有效地提高了分割精度。

基于改进SRC的局部遮挡人脸识别方法

针对现实场景中人脸存在较为随机的局部遮挡的情形,创建了多种遮挡类型并存的过完备字典,并提出改进的稀疏表示分类方法。此算法在稀疏表示分类(Sparse Representation Based Classification,SRC)的基础上引入噪声补偿,通过对测试图像与去噪图像间噪声差的调节来控制重构图像的生成,进而实现对重构图像与测试图像间残差的控制,以达到准确分类识别的效果。实验结果表明,改进后的算法稳定性好、识别率高,对于局部遮挡图像的识别有较好的鲁棒性。

事件触发策略下多移动机器人抗干扰固定时间编队控制

为节约有限通信资源,针对不确定多移动机器人系统的编队控制问题,提出一种基于抗干扰观测器的事件触发固定时间编队控制方法.首先,设计了一类自适应固定时间滑模干扰观测器(Adaptive Fixed-time Sliding Mode Disturbance Observer,AFSMDO),用来估计系统模型参数不确定和未知扰动.其次,在干扰观测器的基础上,结合反步法和固定时间理论,引入事件触发机制,设计固定时间分布式编队控制器,实现多机器人系统固定时间编队且收敛时间不依赖于系统初始状态,并经理论推导无Zeno行为.最后,通过对三个移动机器人进行编队仿真研究,验证了方法的有效性.

“运动控制系统”教学方法探索

“运动控制系统”是自动化专业的核心课程,其理论性和应用性较强,内容涉及知识点较多,学生学习起来难度较大。为了激发学生学习这门课程的兴趣,培养学生发现问题和解决问题的能力,加深学生对课程内容的理解,进行了相应的教学方法研究,将“系统”概念和“比较”思想融入课堂教学中,并使用线上辅助教学方式。两年的教学实践证明,采用给出的教学方法能够提高学生的学习热情,更好地掌握该课程的内容。

探究式教学模式在《线性系统理论》教学中的应用

《线性系统理论》课程作为一门控制学科硕士研究生的核心课程学习难度较大,为激发学生学习兴趣,增强学习动力,应在教学中转变传统教学模式,将课堂“主角”从老师变成学生,以探究式教学模式为主,即以老师为辅,以学生为主,让学生以“自主、探究、合作”的方式更加深入理解课程,,探究式教学 更加注重对于学生独立思考、团队合作和创新能力的培养。本文简述了探究式教学的特等,探讨了探究式教学的材料分析,并将探究式教学模式应用于《线性系统理论》课程教学,强调以学生为本,培养学生探究习惯和挖掘学生探究潜能,对研究生的创新思维能力、科学研究能力以及综合素质的培养起到积极的促进作用。

孤岛微电网不同尺寸DESUs的SoC均衡方案

为实现孤岛微电网中不同尺寸(容量和电压)分布式储能单元(Distributed Energy Storage Units,DESUs)的荷电状态(State of Charge,SoC)均衡,提出一种基于P-ω下垂控制的改进型控制方案,在无需中央控制器和通信的前提下实现不同尺寸DESUs的SoC均衡,延长DESUs的使用寿命。在分析传统下垂控制原理和SoC的基础上,阐明所提方案实现不同尺寸DESUs的SoC均衡机理。仿真和实验结果说明:所提方案能够消除尺寸参数差异对SoC均衡的影响,通过SoC均衡因子的调节实现不同负荷下不同尺寸DESUs的SoC均衡。

沥青砂铺设在洞库储油罐换底施工中的质量管理研究

洞库储油罐罐底铺设沥青砂垫层对罐体使用寿命起到很大的延长保护作用,但沥青砂垫层铺设施工对质量要求十分严格,稍有缺陷就会导致罐底使用周期内加速腐蚀进而引起穿孔、渗漏,造成较大损失,因此加强沥青砂垫层铺设的质量管理十分必要。结合洞库储油罐换底项目中沥青砂垫层铺设施工,对施工的组织程序细化、施工质量管控、成品检查验收3个方面进行分析研究,针对性制定质量管理措施,进而提升铺设质效,延长油罐使用寿命。

组态软件MCGS在锅炉液位控制中的应用

介绍了工控组态软件MCGS及其基于MCGS开发的锅炉液位监控系统。详述了该系统的硬件组成、控制方法、组态过程、组态软件的运行环境及在此运行环境下控制器参数的整定。该系统具有界面友好、参数在线整定方便、扩展性强等优点。MCGS的锅炉液位实时曲线输出显示系统运行稳定、可靠性高。该锅炉液位监控系统在提高工业锅炉计算机自动控制方面具有一定的参考价值,是值得推广应用的。

二自由度PID调节器的内模整定方法

本文针对典型的工业过程控制对象 ,提出了一种二自由度 PID调节器的设计方法 ,所设计的调节器仅有两个可调参数 ,而且被调参数与系统的性能直接相关 ,可以使系统同时具有良好的目标值跟随特性和干扰抑制特性 ,仿真研究结果表明了它的有效性。

基于C/S模式的Winsock网络通信程序的开发

主要介绍Ｗｉｎｓｏｃｋ的基本概念及其编程原理，同时通过实例来说明Ｗｉｎｓｏｃｋ的网络通信程序的开发，即分别利用ＶｉｓｕａｌＣ＋＋和ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ开发了服务器应用程序和客户应用程序。

基于改进RRT算法的桥式起重机避障路径规划

针对桥式起重机在复杂环境下路径规划时存在无法快速得到合理路径的问题,提出一种结合粒子群算法的快速扩展随机树算法(Rapidly-exploring Random Tree,RRT)。根据桥式起重机运行的特点,对RRT算法进行改进,使用双向RRT算法,并使树按几率朝目标方向生长,在生成路径时结合粒子群算法对路径进行平滑处理,得到更适合桥式起重机运行的路径。仿真结果表明,在障碍物较多且形状各异的复杂环境下进行桥式起重机吊装避障路径规划时得到了安全的路径,证明了方法的可行性。

磁悬浮球系统的分数阶滑模控制

针对磁悬浮球系统存在着严重非线性和不确定性问题,提出了一种分数阶滑模控制方案。为了消弱传统滑模控制中的抖振现象,将传统滑模控制器中整数阶滑模面函数采用分数阶PDμ结构设计,结合等速趋近律给出分数阶滑模控制器的设计方法,利用Lyapunov稳定性理论证明了该控制方法的稳定性,并采用Tustin算法和连分式展开法,实现了分数阶滑模控制器的离散化。仿真和实验结果表明:分数阶滑模控制不但使磁悬浮球系统具有较好的跟踪性能,而且对外部扰动具有较强的鲁棒性。

串行通信的实现及在测控系统中的应用

介绍了在VB环境中实现串行通信的技术,提出了一种解决不可见字符传输的方法。由于VB中ActiveX控件(MSComm.OCX)提供了使用RS—232进行通信的所有协议和标准的事件处理函数、过程、属性和方法,且巧妙地将复杂的Windows编程封装起来,从而使得编程简单,易于实现。以具体的测控系统中工业PC机与智能仪表间的串行通信给出了开发实例,同时针对通信过程中存在的不可见字符的传输问题,提出了重复一字节构成双字节进行传输的解决方法。实践证明,该方法是简便有效的。

基于RBAC的用户授权管理模型的设计与实现

在分析RBAC授权模型原理的基础上,提出了用户-权限组-权限的授权管理模型,并利用PowerDesigner进行了数据模型（CDM和PDM）的设计,最后详细阐述了基于VB和SQL Server的材料信息系统中用户授权管理的实现。该授权管理模型的设计与实现具有很强的通用性。

离散时间系统的时变滑模变结构控制

本文针对离散时间系统,提出一种新的变结构控制方法。把时变滑平面引进离散时间系统,组成一种等效控制策略,使系统对参数摄动和外部干扰具有很强的鲁棒性,并且消除了系统的颤振现象,系统获得了满意的控制性能。仿真结果表明了这一方法的正确性和可行性。

热连轧生产过程计算机仿真系统

系统地介绍了热连轧生产过程计算机仿真系统的结构、功能及设计与实现。它用Client/Server模式，在两台计算机上实现了除加热炉外整个热连轧生产线的仿真。

光电跟踪系统内模控制器的设计

针对光电跟踪系统,提出一种基于内模控制原理的新型位置控制器设计方法。内模控制是一种基于对象数学模型进行控制器设计的新型控制策略,其设计思路是将对象模型与实际对象相并联,控制器逼近模型的动态逆。该控制器设计方法简单,只有一个可调参数,而且可调参数直接与系统的动态特性和鲁棒性相关,与常规 PID 控制器相比,参数调整更加方便。由实验数据统计分析得出,系统的方位跟踪误差和高低跟踪误差的均方根分别为 0.4mrad 和 0.3mrad,表明该控制器能够提高系统的跟踪精度,从而为高性能光电跟踪系统提供了一种新的控制方法。

时滞系统的二自由度控制

针对时滞系统 ,提出了一种二自由度控制方法 .这种方法将 Smith预估控制和内模控制有机结合 ,把系统的目标值跟踪特性和干扰抑制特性分离 ,可以使系统同时获得良好的目标值跟踪特性、干扰抑制特性和鲁棒性 .理论分析和仿真结果表明这种方法的有效性 .