基于Sigmoid函数的机器人鲁棒滑模跟踪控制系统设计

为了保证机器人能够在保持稳定的情况下,按照规划轨迹执行工作任务,从硬件和软件两个方面,设计了基于Sigmoid函数的机器人鲁棒滑模跟踪控制系统。装设机器人传感器与状态观测器,改装机器人鲁棒滑模跟踪控制器,完成系统硬件设计;综合机器人结构、运动机理和动力机制3个方面,构建机器人数学模型;根据状态数据采集结果与规划轨迹之间的偏差,计算机器人跟踪控制量;依据滑模运动与切换方程,利用Sigmoid函数生成机器人鲁棒滑模控制律,将生成控制指令作用在机器人执行元件上,实现系统的鲁棒滑模跟踪控制功能;在系统测试与分析中,所设计控制系统的平均位置跟踪控制误差为0.93 mm,与设定轨迹目标基本重合,机器人姿态角跟踪控制误差为0.06 mm,具有较好的鲁棒滑模跟踪控制效果,能够有效提高机器人鲁棒滑模跟踪控制精度。

基于偏微分方程约束的机器人群集运动控制系统设计

为充分发挥机器人群集的协作优势,克服单机器人能力不足问题,利用偏微分方程约束理论,设计机器人群集运动控制系统;扩大机器人群集间通信网络范围,改装机器人传感器、运动控制器和驱动电机设备;在硬件设备的支持下,考虑机械结构、运动与动力工作原理,建立机器人群集数学模型;分配机器人群集运动任务,利用偏微分方程规划机器人群集编队运动路径,设置规划路径作为机器人群集运动的约束条件;从位置和姿态角两个方面计算运动控制量,通过控制指令的生成与转换,实现系统的机器人群集运动控制功能;通过系统测试实验得出结论:与传统运动控制系统相比,在优化设计系统的控制下,机器人群集的运动跟踪控制误差为13 cm,机器人群集运动过程中产生的碰撞次数平均值为15次,得到明显减少,即优化设计系统具有良好的控制效果。

基于非线性优化算法的工业机器人轨迹跟踪自动控制

为完成机器人高效率工业生产任务,提出一种基于非线性优化算法的工业机器人轨迹跟踪自动控制方法。考虑杆件运动重力因素,从角速度、加速度等方面明确工业机器人动力学规律;使用具备非线性优化性质的蚁群算法规划运动轨迹,引入人工势场法计算待选节点和目标节点的间距,评估当前路径是否为最佳路径并更新信息素,输出最优工业机器人运行路线;计算机器人相对功率因数校正控制量,运用粒子群算法求解轨迹跟踪预测控制序列,通过支持向量机构建轨迹跟踪自动控制模型。实验结果表明,所提方法的轨迹跟踪稳定性强、精度高,能满足工业生产的实时动态需求,实用性强。

基于梯度函数的多自由度机械臂关节角度自动控制

在多自由度机械臂运动过程中,易受到多连杆之间耦合作用的影响,导致多自由度机械臂关节角度控制效果和运动轨迹跟踪效果较差。为此,提出了基于梯度函数的多自由度机械臂关节角度自动控制方法。通过分析连杆运动和关节运动,建立多自由度机械臂动力学模型,获取影响多自由度机械臂关节角度的重要因素。在此基础上,基于梯度函数,结合神经网络算法,获取连杆和关节的控制策略,构建关节角度控制模型,实现多自由度机械臂关节角度自动控制。实验结果表明,所提方法能够有效实现多自由度机械臂关节角度自动控制,且具有较好的关节角度控制效果和运动轨迹跟踪效果。

基于混沌BP算法的数字温度传感器温度误差模糊控制方法

为了保证数字温度传感器对温度的准确读取,需要对传感器温度误差展开有效控制。为了提高数字温度传感器温度误差控制效果,提出基于混沌误差反向传播(Error Back Propagation Training,BP)神经网络算法的数字温度传感器温度误差模糊控制方法。首先利用经验模态分解法对收集到的温度测量数据展开去噪处理,计算不同温度区间内的温度测量超差概率,进而实现误差特征阈值的提取;建立三层神经网络,通过对温度误差的反复训练达到温度补偿目的。引入Logistic映射法与混沌扩频序列法,计算混沌系数间的互协方差函数,采用M-N-L结构的前馈网络对原BP网络的三层建构展开优化,并以此提高温度误差模糊控制的精度。测试结果表明:方法对传感器温度误差的提取值与实际超差值的差距低于0.03,收敛步数小于120步,误差补偿后误差比率低于19.3%,残差平方和低于0.23,对传感器温度误差的控制更加精准,温度补偿的效率更高,提高了误差控制效果。

日化企业文化建设中传统文化的融入探究

在当今日化行业竞争激烈的市场环境下,企业文化的建设成为日化企业提升核心竞争力和塑造品牌形象的重要手段之一。而传统文化作为中华民族独特的文化基因,具有深厚的历史底蕴和丰富的内涵,其融入日化企业文化建设中,不仅能够传承和弘扬中华民族优秀传统文化,还可以为企业提供独特的价值观和精神支撑。

音乐环境对于植物及果实生长的促进作用——以“第七届植物生长建模、仿真、可视化与应用国际研讨会”为例

人类生活离不开音乐,植物同人类一样,它们身体里有一块特殊的音乐敏感区可以随时感受音乐的影响,所以植物与人类一样,离不开音乐。尽管植物对于音乐是敏感的,也能在任何时候被音乐所感染,但是并非任何音乐都能激发植物的兴趣,选择音乐是大有学问的,要因植物而异,这是科学和艺术的微妙联系。

基于数学建模的煤粉加热炉燃烧状态模拟研究

以获取准确的煤粉燃烬率,掌握煤粉加热炉燃烧状态为研究目的,提出基于数学建模的煤粉加热炉燃烧状态模拟方法。通过构建连续性方程、能量方程、动量方程、湍动能耗散率方程以及湍动能方程,描述煤粉加热炉内煤粉的燃烧过程。将煤粒在加热炉中的燃烧过程分为两个阶段,第一个阶段为热解挥发阶段,第二个阶段为残碳氧化阶段,依据双挥发反应模型构建热解挥发模型,对原煤热解挥发过程进行模拟。设置边界条件,进行实验研究,结果表明:颗粒粒径与煤粉燃烬率之间呈反比关系,温度与煤粉燃烬度之间成正比关系。所提方法的模拟结果与实际结果之间的拟合度较高,说明其模拟结果更加准确,可以促进工业加热中煤粉加热炉燃烧状态优化。

基于视图不确定关系模型的地面目标位置估计和跟踪

为了实现地面上目标的位置估计和跟踪,提出了一种摄像机平面视图与地面位置估计之间关系的建模理论,推导了正态随机变量在投影下的变换;首先分析了随机变量(摄像机图像平面上的位置估计和地面上的位置估计)在投影变换下的变换方式,将变换后的随机变量中的Cauchy分量的强度与图像平面上目标的真实位置到地面无穷远处的直线投影之间的距离联系起来,表明了当某些几何性质满足时,投影变换会将正态分布映射为正态分布;其次采用无迹变换来计算得到变换后的随机变量的矩;最后采用得到的建模相关性设计了一种用于多个摄像机位置估计的最小方差估计器,并应用于跟踪地面上动态环境中的多个目标;实验结果表明,提出的模型不仅具有较好的组合位置估计能力,而且还能够利用这种模型得到的最小方差估计器有效地呈现和跟踪地面目标。

工科高校“三下乡”社会实践育人效果提升路径研究

高校共青团“三下乡”社会实践在高校教育中占有重要地位,对于学生综合素质的培养起着重要作用,在学生思想政治教育、个人职业能力培养等方面均具有重要意义。结合调查问卷与访谈,分析了高校共青团“三下乡”社会实践存在的问题,针对问题提出了为实践团队提供经费及后勤保障、加强“三下乡”社会实践的宣传、做好“三下乡”社会实践后期的总结与表彰工作等工科高校“三下乡”社会实践育人效果提升路径。

青年志愿服务公益创业项目调研

调研了首届、第二届中国青年公益创业赛和第三届中国青年志愿服务公益创业赛获奖的90个项目,从获奖项目的地域分布、类型、财务信息等方面进行分析;探讨区域发展不平衡、领域有待拓展、行业标准有待厘清、系统指导有待加强等问题;提出要加强顶层设计,注重研究规划、制定行业标准,探索多种模式、鼓励多方联动,推动跨界创新等对策建议。

中华优秀传统文化教学对化工专业学生职业素养的提升研究

各大高校化工院系作为培养化工人才的主阵地,承担了为国家培养化工人才重要任务,在提升学生专业知识的同时,需要进一步加强优秀传统文化与化工专业的融合教学,坚定化工专业师生文化自信,切实提高学生专业能力和职业素养。本文从新时代背景下加强中华优秀传统文化教育角度分析,重点讨论中华传统文化教学对于化工专业教育的重要意义与发展路径,从而提升我国化工专业教育水平,为新时代国家化工产业发展贡献人才力量。

高校课程思政教学中思政元素的挖掘与融入

课程思政是教育部提出的教育教学改革基本方略。本文深入探究课程思政的内涵与外延,结合专业知识用价值最小单元法挖掘思政元素、用自然辩证法凝练思政元素、通过案例引入思政元素,讨论了相关案例的实施过程,并探究了其融入途径,以期为课程思政顺利实施提供参考。

工匠精神培养与思政教育的有效融合路径探究

将工匠精神融入思想政治教育,可以推动教育改革、培养职业人才,提高教育的有效性。基于此,本文主要分析工匠精神培养在思想政治教育当中的重要价值,探究目前学校思想政治教育当中存在的不足,分析有效对策以解决这些问题,提高思想政治教育的实际效果。

民办高校大学物理课程混合教学模式改革研究

随着"新工科"人才培养改革的持续推进,民办高校培养学生逐渐转变为以应用型人才为主的培养模式。在存在资源投入不足、学生能力参差不齐等缺点的情况下,如何开展民办高校"新工科"背景下的大学物理课程教学成为当下亟待研究的问题。本文介绍了作者从事大学物理教学近十年的过程中,采用传统课堂、雨课堂辅助的翻转课堂、演示实验和物理竞赛等相结合的混合教学模式,对提高民办高校大学生的学习兴趣和创新能力产生了积极影响,也为民办高校"新工科"人才培养进行了有效探索。

探析大学语文教育中人文精神的渗透

通识教育背景下,大学的目标在于培养既具备科学精神又具备人文精神的全面发展的人。在此要求下,既要注重对学生专业知识的理性灌输,又要注重对学生人格精神的渗透培养。大学语文作为大学公共基础课程,其中蕴藏着丰富的人文成果、道德标准、精神文化、审美情趣、价值观念等,是人文教育的重要载体。本文从创新大学教育教学方法、建立人文素质教育体系、引导学生养成积极心态、培养学生人文精神情操、开拓人文素质教育资源五重维度探索大学语文教育中人文精神的渗透之径,激活大学语文教育生机,升华大学生精神境界。

高级模糊Petri网理论及其应用研究

为了提高不确定性离散事件动态系统的运行性能,本文结合时间Petri网及模糊集理论,建立了新型的高级模糊Petri网模型,并给出系统运行规则的动态算法,绘制清晰的流程图。通过模拟离散事件动态系统的运行过程,不仅获得了整个动态过程的具体数据,还能统计出整个系统的运行时间,从而实现对离散事件系统运行过程的监督、控制和调整功能。

北宋黄河水灾防治及启示——评《北宋黄河水灾防治与水利资源开发研究》

黄河水患自古有之,从上古时期延续至今,经历几千年的治水实践,形成了内容丰富的治水史。其中,北宋时期的治水成绩最为突出,成为当代学者的重点研究对象之一。深入分析北宋黄河水灾的引发机理与防治措施,从中挖掘出值得借鉴的治水经验,具有良好的社会意义与实用价值。《北宋黄河水灾防治与水利资源开发研究》一书结合北宋时代特征,在分析当时黄河水灾特点的基础上,详细论述其社会危害和防治措施,从农田水利、桥梁建设、防灾技术等多个角度,探索有价值的开发治理经验,为当今黄河治理提供了参考。

基于自抗扰控制的大跨速鱼雷横滚控制建模与仿真

为了解决大跨速鱼雷速度的大范围变化对精确控制的影响,设计了线性自抗扰控制器。首先,为了便于设计,对鱼雷横滚控制数学模型进行了重新推导;然后将自抗扰控制应用到鱼雷横滚控制中,实现了对总扰动的估计和实时补偿。仿真结果表明,该控制器可适应鱼雷28~70 kn速度的大范围变化,不仅能很好地估计并补偿总扰动,而且对鱼雷参数的不确定性具有较强的鲁棒性,可满足大跨速鱼雷横滚通道控制要求,性能指标明显优于比例-积分-微分控制。

基于多元逐步回归的工业换热器出口温度控制方法

针对工业换热器的出口温度,在传热过程中具有较大的复杂程度,这种复杂性造成换热器出口温度控制效率较低的问题,该文以六分型螺旋折流板工业换热器为例,提出基于多元逐步回归的六分型螺旋折流板工业换热器出口温度控制方法。首先通过对该型号换热器的传热计算分析,计算换热器传热特性,依据分析结果,然后采用多元逐步回归方法对换热器的出口温度实施测定优化,基于测定优化结果,获取换热器出口温度传递函数,从而构建模糊控制器,利用该控制器实现工业换热器出口温度控制。最后,通过对六分型螺旋折流板工业换热器开展不同工况情况下出口温度控制性能对比测试和控制量对比测试,实验结果证明:该方法的出口温度在测试时间内始终控制在±3℃之间,对系统控制后,控制量在最佳控制范围内,实时性强、有效性好。