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程序理解中支持多语言理解与信息提取技术的研究

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程序理解中支持多语言理解与信息提取技术的研究

作者：姚灵灵浙江工业大学

学位级别：硕士

从各种软件诞生开始,软件的维护、更新和升级等伴随软件的整个生命周期。软件的维护、更新和升级等在对原有系统的分析和理解过程中所花费的人力、物力都是非常巨大的。程序理解技术的发展,为软件的维护、更新和升级等提供了不可忽视的... 详细信息

从各种软件诞生开始,软件的维护、更新和升级等伴随软件的整个生命周期。软件的维护、更新和升级等在对原有系统的分析和理解过程中所花费的人力、物力都是非常巨大的。程序理解技术的发展,为软件的维护、更新和升级等提供了不可忽视的支持和帮助,提高了程序员对原有系统的理解效率,从而降低了软件的维护、更新和升级等成本。目前软件所采用的程序设计语言多种多样,因此一种能够支持多种程序设计语言的程序理解系统将有效地提高程序理解的效率和降低开发的成本。程序理解是通过对源程序进行分析和信息提取,从而获得用户所需要的各种源程序中的信息,如类图、系统结构、文档等。不同的程序设计语言的本质区别主要体现在词法规则和语法规则的不同,而程序理解的方法是相似的。本文将程序设计语言的词法规则和语法规则以产生式的方式表示,通过设计一种基于产生式的多语言程序信息提取器实现将不同的程序设计语言以统一的方式表示,从而可用一套程序理解系统支持对多种程序设计语言的程序理解。本文设计的基于产生式多语言程序理解系统主要包括以下三个模块:扫描分析器模块、知识管理模块和结果表示模块。扫描分析器模块中的扫描器实现对不同程序设计语言的识别。分析器通过调用本文设计的基于产生式的多语言程序信息提取器实现对输入的源程序分析及信息抽取。知识管理模块实现将抽取的信息归类并进行结构存储,它由信息库、信息归类和信息结构存储三部分组成,通过知识管理模块实现将多种程序设计语言提取的源程序信息以统一的方式进行知识管理。结果表示模块将程序理解的最终结果以使用者容易理解的方式展示给使用者。结果表示模块主要包括UML类图结果表示和XML文档结果表示等。将源程序工程文件通过扫描分析器模块输入系统,结果表示模块则将源工程文件所包含的信息通过UML类图和XML文档结果显示给用户。

关键词：程序理解多语言产生式信息提取

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四旋翼飞行器姿态控制系统研究

四旋翼飞行器姿态控制系统研究

作者：姚灵灵江苏理工学院

学位级别：硕士

四旋翼飞行器是一个复杂的非线性系统,具有体形较小,无人驾驶,控制方法多样,造价低廉且能够在空中自主飞行等优点,因此被广泛应用于军用、民用等领域。但是由于干扰和不确定因素的存在,实现四旋翼飞行器的平稳飞行控制具有一定的困难。... 详细信息

四旋翼飞行器是一个复杂的非线性系统,具有体形较小,无人驾驶,控制方法多样,造价低廉且能够在空中自主飞行等优点,因此被广泛应用于军用、民用等领域。但是由于干扰和不确定因素的存在,实现四旋翼飞行器的平稳飞行控制具有一定的困难。然而要想实现四旋翼飞行器的平稳飞行,四旋翼姿态稳定性方面的研究价值越来越得到了提升。据此,本文围绕四旋翼飞行器的姿态控制进行研究,具体的工作有如下几个方面:(1)基于四旋翼飞行器的研究背景,回顾了其国内外的研究现状,梳理了主要的控制方法,同时对四旋翼飞行器的飞行原理、四元数法和卡尔曼滤波算法等进行了初步的分析和阐述。(2)根据控制、所需功能的需求,对STM32F103VCT6微控制器为核心的四旋翼飞行器软硬件进行设计。(3)首先,在动力学模型基础上运用串级PID控制对四旋翼飞行器的六个状态通道进行整体控制。然后以其中一个状态通道为例,采用经典PID算法、模糊算法、模糊PID算法对其运用MATLAB进行仿真和对比;同时设计了改进的离散滑模控制器,并给出了传统与改进的控制方法仿真及对比;最后设计了优化的神经网络滑模控制器,即利用BP神经网络的输出ε(k)和δ(k)分别代替常规趋近律中的常数ε、δ,改善了控制效果。(4)在F450四旋翼飞行器基本测试平台上,对飞行控制算法进行了平台测试及软硬件的调试。本文在四旋翼飞行器动力学模型的基础上设计了模糊PID控制、改进的离散滑模控制、优化的神经网络滑模控制等得到了较传统方法更优的响应特性为今后的深入研究奠定了理论基础;且对四旋翼飞行器的软硬件进行了设计并利用串级PID算法实现了四旋翼飞行器的平稳飞行,为实现多功能研究提供了测试平台。

关键词：四旋翼飞行器模糊PID控制改进离散滑模控制优化神经网络滑模控制软硬件设计及调试

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四旋翼飞行器的新型自适应离散滑模控制

工程设计学报 2015年第6期22卷 602-606页

作者：姚灵灵贺乃宝高倩宋伟江苏理工学院机械工程学院江苏常州213001 江苏理工学院电气工程学院江苏常州213001 江苏理工学院计算机工程学院江苏常州213001

针对传统的自适应离散趋近律控制应用于四旋翼偏航控制系统存在抖振问题,提出了一种新型自适应离散滑模等效控制方法.在动力学模型的基础上,改进了传统的自适应离散趋近律,推导了新型自适应离散滑模控制律,且通过Lyapunov函数证明改进... 详细信息

针对传统的自适应离散趋近律控制应用于四旋翼偏航控制系统存在抖振问题,提出了一种新型自适应离散滑模等效控制方法.在动力学模型的基础上,改进了传统的自适应离散趋近律,推导了新型自适应离散滑模控制律,且通过Lyapunov函数证明改进自适应离散趋近律下所设计的控制器的稳定性,并引入一个衰减函数,大大减小了四旋翼偏航控制系统的高频抖振.MATLAB仿真分析表明,改进的自适应离散滑模控制的系统调节时间比传统的自适应离散滑模控制缩短了约0.6s,而且大大降低了系统抖振.

关键词：四旋翼飞行器建模新型自适应离散滑模控制抖振

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液压支架前连杆疲劳寿命预测方法

工矿自动化 2015年第10期41卷 46-48页

针对液压支架前连杆疲劳寿命值计算繁琐的问题,提出采用遗传算法优化后的BP神经网络预测液压支架前连杆疲劳寿命。首先采用最优拉丁超立方方法选取40组参数水平下的设计参数,然后采用ANSYS有限元分析软件计算每个参数水平下的疲劳寿命值... 详细信息

针对液压支架前连杆疲劳寿命值计算繁琐的问题,提出采用遗传算法优化后的BP神经网络预测液压支架前连杆疲劳寿命。首先采用最优拉丁超立方方法选取40组参数水平下的设计参数,然后采用ANSYS有限元分析软件计算每个参数水平下的疲劳寿命值,最后采用经遗传算法优化后的BP神经网络学习前30组数据,建立设计参数与疲劳寿命之间的神经网络模型,用剩余的10组数据检测模型预测精度。预测结果表明,遗传算法优化的BP神经网络对液压支架前连杆疲劳寿命的预测误差较小。

关键词：液压支架前连杆疲劳寿命寿命预测 BP神经网络遗传算法

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“电气控制及PLC”课程教学改革研究

科技风 2024年第20期 109-111页

作者：姚灵灵江苏理工学院机械工程学院江苏常州213001

在对“电气控制及PLC”课程教学现状进行分析后,提出了该课程的教学改革思路,包括教学内容、教学方法、实践教学环节的改革。教学改革中通过引入企业项目案例即社会上主流的倍福PLC控制来扩充教学内容,同时,采用比较式教学与探索式教学... 详细信息

在对“电气控制及PLC”课程教学现状进行分析后,提出了该课程的教学改革思路,包括教学内容、教学方法、实践教学环节的改革。教学改革中通过引入企业项目案例即社会上主流的倍福PLC控制来扩充教学内容,同时,采用比较式教学与探索式教学相结合的方式积极引导学生主动学习,提升解决复杂PLC设计问题的能力。

关键词：教学改革电气控制及PLC 案例分析

基于齐次坐标变换的编织工艺及芯模牵引轨迹分析

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东华大学学报（自然科学版） 2019年第3期45卷 425-430页

作者：吴修可孟婥姚灵灵卜剑秋东华大学机械工程学院

针对编织三维预成型体时难以通过示教再现方式获取机器人牵引轨迹的问题,通过对编织工艺进行分析,建立了牵引速度与编织物结构参数关系的数学模型,阐述了编织工艺对芯模位姿变换的要求。在此基础上,分析了芯模的运动规律,建立了机器人... 详细信息

针对编织三维预成型体时难以通过示教再现方式获取机器人牵引轨迹的问题,通过对编织工艺进行分析,建立了牵引速度与编织物结构参数关系的数学模型,阐述了编织工艺对芯模位姿变换的要求。在此基础上,分析了芯模的运动规律,建立了机器人末端执行器位姿变化的齐次坐标变换方程并得到了轨迹点参数,提出了基于编织点偏移的位置补偿方法。带芯编织试验结果表明,用所求轨迹点插补出的芯模牵引轨迹准确可靠,可确保三维预成型体的编织质量。

关键词：编织机编织工艺牵引轨迹齐次坐标变换位置补偿

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四旋翼偏航系统的优化神经网络滑模控制

机械设计与制造 2016年第10期 147-150页

针对四旋翼偏航控制系统,提出了一种运用遗传算法优化的神经网络滑模等效控制方法。此方法采用遗传算法对神经网络的权值和阈值进行优化,提高了四旋翼偏航系统的动态控制品质;利用BP神经网络输出代替传统离散滑模控制趋近律中的到达速... 详细信息

针对四旋翼偏航控制系统,提出了一种运用遗传算法优化的神经网络滑模等效控制方法。此方法采用遗传算法对神经网络的权值和阈值进行优化,提高了四旋翼偏航系统的动态控制品质;利用BP神经网络输出代替传统离散滑模控制趋近律中的到达速度常数和趋近速度指数,有效地克服了传统离散滑模控制的趋近律中参数选取不合适会导致系统状态发散或产生剧烈抖振问题。Matlab仿真分析表明,这种控制方法拥有较好的控制跟踪性能,不但使控制系统对外部扰动具有很强的鲁棒性,而且保证了良好的动态品质并消除了系统的高频抖振。

关键词：四旋翼飞行器遗传算法神经网络滑模控制器抖振

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基于粒子群算法多目标优化液压支架四连杆

工程设计学报 2017年第4期24卷 433-439页

作者：赵东波姚灵灵袁坤坤陆金桂南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京211816 东华大学机械工程学院上海200051

针对煤矿液压支架四连杆受力计算较为复杂,简化计算时易出现较大误差且稳定性较差的问题,提出从四连杆机构的空间受力出发并结合支架的运动轨迹,采用粒子群优化算法对四连杆机构展开优化研究。首先建立了四连杆优化模型,在优化模型中选... 详细信息

针对煤矿液压支架四连杆受力计算较为复杂,简化计算时易出现较大误差且稳定性较差的问题,提出从四连杆机构的空间受力出发并结合支架的运动轨迹,采用粒子群优化算法对四连杆机构展开优化研究。首先建立了四连杆优化模型,在优化模型中选取对结果影响较大的参数作为优化变量,以轨迹偏差、连杆长、连杆力之和作为目标函数,根据液压支架设计规范确定约束条件。然后使用粒子群算法对目标函数进行迭代求解并在求解过程中采用惩罚函数法解决优化模型中不等式约束问题。对比优化前后连杆的杆长、受力和稳定性数据,发现优化后的四连杆实现了轻量化,且受力较小,稳定性提高。研究结果对四连杆的设计有实际参考价值。

关键词：液压支架四连杆粒子群算法优化

基于EtherCAT多轴伺服系统的编织机控制系统

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东华大学学报（自然科学版） 2019年第3期45卷 418-424页

作者：谢万宇孟婥卜剑秋姚灵灵东华大学机械工程学院

针对截面变化的圆柱型编织物的参数控制,将EtherCAT(ethernet for control automation technology)通信技术引入编织机控制系统,设计了基于EtherCAT多轴伺服系统的编织机控制系统,并阐述了其组成及原理,构建了以触摸屏为主站以及倍福功... 详细信息

针对截面变化的圆柱型编织物的参数控制,将EtherCAT(ethernet for control automation technology)通信技术引入编织机控制系统,设计了基于EtherCAT多轴伺服系统的编织机控制系统,并阐述了其组成及原理,构建了以触摸屏为主站以及倍福功能模块为从站的网络结构。设计了控制算法以控制多电机协同,从而控制编织参数。采用两个芯模进行编织试验并采集编织参数进行分析,结果表明编织参数控制准确有效。

关键词：编织机控制系统多轴伺服系统 EtherCAT 多轴协同(伺服运动控制编织参数