采用神经网络的双吊车自适应防摆控制

由于工业实践对运输能力提出了更高的要求,双吊车的应用日益广泛.然而其动力学模型非线性很强,因此控制器结构十分复杂.另一方面,大型货物的摆动很难抑制,这给双吊车的自动化带来了巨大的挑战.为了处理以上问题,首先,采用神经网络准确地估计了系统的模型,在此基础上提出了一种自适应防摆控制方法,很好地实现了双吊车系统的防摆控制;然后,采用李雅普诺夫方法,严格地证明了系统在平衡点的渐近稳定性;最后,通过大量的实验结果,验证了该方法具有良好的性能.

带有完整约束的双吊车系统输入整形控制

作为一种重要的物料运输工具,桥式吊车在各类工业场景中发挥着举足轻重的作用.然而随着负载体积/质量的增大,很多时候不得不使用两台吊车来协同运送负载.目前对于这类双吊车系统的防摆研究仍然较少.本文针对这一情况,率先提出了一种输入整形控制方法.具体来说,首先分析了双吊车系统中存在的完整约束,通过对系统模型的合理简化,在不失准确性的情况下获得了台车位移与负载姿态角之间的近似动力学关系.在此基础上,求取出系统真实的振荡周期并设计出了合适的输入整形器.该整形器能够在不影响台车定位的情况下,充分抑制负载的摆动,并且对系统参数不确定性具有良好的鲁棒性.仿真和实验结果也证明了这一点.

面向扑翼飞行控制的建模与奇异摄动分析

针对扑翼飞行中的周期性和时标不一现象,以及扑翼飞行实际控制中的问题,本文基于奇异摄动理论,提出了一种针对扑翼周期系统的稳定性分析方法.具体而言,首先建立了扑翼飞行器的多刚体模型,为后文对翅翼动力学的奇异摄动分析铺平道路;其次,对多刚体模型进行简化,抽象出扑翼飞行动力学的核心问题,并针对实际控制中的问题,提出了利用奇异摄动理论分析扑翼飞行周期稳定性的方法,指出了其相对于其他方法的优越性;最后,在自制的四自由度扑翼飞行器完成了真实的飞行实验,验证了所提方法的有效性.

基于背景建模的桥式吊车负载摆角测量算法

传统的桥式吊车摆角测量装置安装于吊车系统内部,多为采用电位器或光电编码器等方法进行检测的接触式测量装置,具有机械结构复杂、独立性差等缺点。算法将视觉引入桥式吊车摆角测量中,利用计算机视觉的方法实现负载摆角的非接触测量。同时,为了提高负载识别的准确性以及算法运行的实时性,利用背景建模结合背景减除的方法进行运动负载的快速识别。经过实验,算法能够准确、快速地识别运动负载,并对负载摆角进行准确计算,实验效果良好。特别的,算法无需考虑负载的几何形状和质量分布,对于各类负载均能实现准确的摆角测量,非常适用于实际工业吊车系统。

针对输入时滞的桥式起重机鲁棒控制

针对工业桥式起重机输入信号存在时滞的问题,本文设计了一种鲁棒跟踪控制器.具体而言,本文通过分析欠驱动桥式起重机的特性,引入辅助系统,将时滞模型等效为不存在时滞的模型.在此基础上,考虑系统参数的不确定性,设计了一种鲁棒跟踪控制器.本文使用基于Lyapunov理论的稳定性分析及证明方法,通过建立Lyapunov-Krasovskii (LK)方程证明了位置跟踪误差以及摆角可以在有限时间内收敛到一个界内,且界的大小与控制增益负相关.完成控制器设计后,将其与工业上常用的比例–积分–微分(Proportion-integration-differentiation, PID)控制方法进行比较.仿真及实验结果表明,本文所设计的控制器优于PID控制器,具有良好的控制性能.

氨氯地平+阿托伐他汀钙片治疗高血压合并冠心病的临床疗效探讨

目的探讨氨氯地平+阿托伐他汀钙片在高血压合并冠心病临床治疗中的应用效果。方法方便择取该院于2017年1月—2018年7月期间收治的高血压合并冠心病患者102例,按照患者入院时间以及随机数字表法,划分为观察组(53例)、对照组(49例)。其中对照组患者接受阿托伐他汀钙片治疗,观察组患者接受氨氯地平+阿托伐他汀钙片治疗,比较两组患者的临床治疗效果。结果治疗后,对照组患者的舒张压、收缩压与观察组患者比较,差异有统计学意义(t=6.169 0、10.000 9,P<0.05)。对照组患者的TC、TG、HDL-C、LDL-C与观察组患者比较,差异有统计学意义(t=5.238 1、5.424 3、7.127 0、6.470 0,P<0.05)。结论在高血压合并冠心病临床治疗期间,对患者行氨氯地平+阿托伐他汀钙片治疗,不仅可以对患者的血压、血脂进行有效改善,而且具有良好的安全性,应临床推广使用。

基于几何特征相似度评价的跨尺度显微图像配准

原子力显微镜能够在光学显微镜的协助下,克服自身成像范围的限制获得更大的成像视野,同时保证纳米级的成像精度.该方法需要实现原子力显微镜成像结果在光学视野中的精确定位,而解决该问题的关键是进行两种显微图像之间的准确配准.因此,本文提出了一种基于几何特征相似度评估的跨尺度图像配准算法,为进一步在原子力/光学显微镜共焦系统中实现精确定位和成像提供了基础.具体而言,本文首先利用原子力显微镜的探针在样品表面进行压印,刻画出固定尺寸的几何图案,用以标定原子力显微镜和光学显微镜成像尺度之间的比例,为图像配准提供先验知识.随后,本文设计了一种先进的图像处理算法,分别提取原子力/光学显微镜图像中几何图案的特征,并将其存储为内角向量和边长向量.最后,基于成像尺度比例和几何特征,提出了一种新型的几何特征相似度评价函数,通过对内角特征相似度和边长特征相似度进行加权融合,实现高精度的跨尺度显微图像配准.实验部分针对四种不同几何图案进行图像配准,并对实验结果进行详细分析,验证了本文方法的良好性能.

面向多无人飞行器的有界跟踪控制方法的设计与验证

针对多无人机跟踪轨迹时的控制问题和安全问题,本文提出了一种四旋翼无人飞行器的有界跟踪控制方法.该方法能够保证多台无人机在进行轨迹跟踪的同时将自身运动限制在指定范围内.本文通过能量分析的方法设计了具体形式的控制器,并基于Lyapunov稳定性分析证明了系统误差的有界和收敛特性.在此基础上,通过设计和搭建室内多无人飞行器实验平台,完成了多无人飞行器实时轨迹跟踪的实验,验证了该控制器的实际性能.实验结论表明,无人飞行器的有界跟踪方法不但拥有良好的动态特性,而且能够有效地避免无人飞行器越过安全边界造成碰撞等问题,具有较好的安全性和鲁棒性.

基于迭代学习和神经网络的船用起重机控制

作为一种重要的海上作业装备,船用起重机被广泛应用于海洋工程的各类场景中.然而,船用起重机是一类复杂的非线性欠驱动系统,存在摩擦、未建模动态等干扰,为控制器设计带来了巨大挑战.更糟糕的是,船用起重机还面临海浪、大风等未知干扰的影响,使得实际控制更加困难.如何稳定高效地控制该类系统,目前仍处于初步探索阶段.为了解决上述问题,本文提出了一种基于迭代学习和神经网络的控制方法.具体来说,首先将未知干扰分为周期与非周期两部分.对于周期干扰,利用周期估计器解决了对未知周期的估计问题,在此基础上通过迭代学习对干扰进行补偿;对于非周期干扰,使用双层神经网络进行逼近和补偿,并设计了权重的更新律;在补偿未知干扰后,基于反馈线性化设计了控制输入.通过Lyapunov分析方法,可以证明期望平衡点是全局有界的.最后,在所搭建的船吊实验平台上进行了大量实验,充分验证了所设计控制方法的有效性与鲁棒性.

基于原子力显微镜动力学模型的新型接触式扫描成像策略（英文）

面向高速高精度原子力显微镜(AFM)的扫描成像策略是当今微纳米控制领域的热点问题.本文设计了一种新型的原子力显微镜接触式扫描算法,该算法充分挖掘了AFM压电陶瓷运动平台和微悬臂的动力学特性,通过对微悬臂偏转角进行跟踪控制以达到AFM高速高精度成像的目的.在动力学建模方面,本文提出了一种新颖的基于AFM压电陶瓷运动平台动态方程及微悬臂动态特性的复合动力学模型,该模型所构建的动力学系统可以通过压电陶瓷的输入电压对微悬臂偏转角进行精确控制.在此基础上,本文设计了一种新型的图像融合算法,利用AFM正反向扫描得到的两幅图像进行融合匹配,能够较好地消除AFM控制周期暂态特性所带来的图像畸变,提高AFM扫描成像准确度.本文所提出扫描成像策略的有效性在AFM实验平台上进行了验证,实验结果表明此成像策略能够在较高扫描频率下得到较为理想的成像效果.最后通过对比实验将这种方法与传统接触式扫描算法的成像效果进行了比较,结果表明对比传统方法本文所提出的AFM成像策略可以更好地保证成像速度和精确度.

浅析云南兰坪县大村头金矿区成矿条件

兰坪县大村头金矿的地理位置在沘江与澜沧江断裂之间,矿区的出露地层主要有下第三系果郎组、云龙组;南新组,下白垩统景星组、上白垩统虎头寺组;中侏罗统花开左组;上侏罗统坝注路组等地层。断裂构造发育,断裂构造既容矿又控矿,矿(化)体基本赋存在构造破碎带中,其矿化的主要标志是褐铁矿。构造规模与成矿呈正比例关系,然而与地层岩性的关系并不大。矿区内的破碎带是探寻铅锌矿、铜、汞、铁、金等的主要找矿空间。

云南省马关县都龙锡锌多金属矿区找矿前景

本文主要基于对都龙矿区多年的地质相关的资料进行收集与分析,并依据成矿规律和有利于成矿的地质条件;采用现代成矿理论,科学的结合矿床成因与控矿条件以及成矿预测和找矿标志;在各类典型矿床重点解剖的基础上,对成矿区矿点进行正确的检查和评价,进行区域地质找矿前景的认真分析,并有效结合地球物理及地球化学所存在的异议,给出了在未来的找矿过程中的找矿方向需要注意的问题。