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封闭园区内无人驾驶洗扫车路径规划及控制

计算机应用研究 2023年第4期40卷 1000-1005,1018页

作者：叶明周俊充郑毅卢祥伟刘永刚重庆理工大学车辆工程学院重庆400054 成都工业学院汽车与交通学院成都611730 重庆大学机械与运载工程学院重庆400044

为实现封闭园区自动洗扫车的无人驾驶功能,设计了一种基于封闭园区场景的路径规划与控制算法。采用改进的A-Star算法并融合三阶贝塞尔曲线构建全局路径规划层;基于状态空间采样设计局部路径规划层,考虑洗扫车转向约束、安全碰撞距离、... 详细信息

为实现封闭园区自动洗扫车的无人驾驶功能,设计了一种基于封闭园区场景的路径规划与控制算法。采用改进的A-Star算法并融合三阶贝塞尔曲线构建全局路径规划层;基于状态空间采样设计局部路径规划层,考虑洗扫车转向约束、安全碰撞距离、道路边界距离等约束设计代价函数得到最优局部路径;使用Pure-Pursuit跟踪算法对局部路径规划层输出的最优路径进行追踪;搭建Simulink-ROS联仿平台,在Simulink中编写规划控制算法并编译植入到ROS平台下进行仿真验证;最后采用MDC300F车载计算机对算法进行多工况实车实验。结果表明,该规划控制算法能够控制自动环卫洗扫车在多工况场景下完成跟车、避障、会车等无人驾驶功能。

关键词：无人驾驶路径规划 A-Star算法贝塞尔曲线状态空间采样纯追踪算法

基于ASTUKF的分布式农业车辆路面参数辨识方法

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农业机械学报 2024年第2期55卷 401-414页

作者：孙晨阳周俊赖国梁南京农业大学工学院南京210031

针对分布式驱动农业车辆在路面参数辨识过程中,因路面环境变化出现的状态模型误差和时变噪声,导致辨识结果发散的问题,提出了基于自适应强跟踪无迹卡尔曼滤波(Adaptive strong tracking unscented Kalman filter,ASTUKF)的辨识方法。与... 详细信息

针对分布式驱动农业车辆在路面参数辨识过程中,因路面环境变化出现的状态模型误差和时变噪声,导致辨识结果发散的问题,提出了基于自适应强跟踪无迹卡尔曼滤波(Adaptive strong tracking unscented Kalman filter,ASTUKF)的辨识方法。与传统内燃机农业车辆相比,分布式驱动可以直接获取驱动轮的状态信息,结合含有峰值附着系数和极限滑转率的μ-s曲线模型,建立了无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman filter,UKF)辨识算法的状态方程和量测方程。同时,将强跟踪滤波(Strong tracking filter,STF)和自适应滤波(Adaptive filter,AF)引入辨识算法,用以提高对多变环境的识别精度和鲁棒性,并采用奇异值分解(Singular value decomposition,SVD)解决了迭代过程中出现的非正定矩阵的问题。仿真试验结果表明,在突变噪声环境工况下,ASTUKF辨识结果可以快速收敛至目标值附近,且不受突变噪声的影响,各驱动轮峰值附着系数估计结果的平均绝对误差(Mean absolute error,MAE)分别为0.0144、0.0267、0.0144、0.0267,极限滑转率估计结果的MAE分别为0.0025、0.0028、0.0025、0.0028。实车试验表明,在已耕地和未耕地的试验路面上,ASTUKF辨识结果的均值95%置信区间能够匹配测量值,整车的附着系数辨识结果为0.4061(未耕地)、0.3991(已耕地),极限滑转率辨识结果为0.1484(未耕地)、0.3600(已耕地),可为分布式电动农业车辆作业参数感知提供理论参考。

关键词：农业车辆分布式驱动路面参数辨识自适应强跟踪无迹卡尔曼滤波

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亚洲皮影戏起源地探析

戏剧(中央戏剧学院学报) 2024年第3期 101-108页

作者：周俊洁中央戏剧学院

学术界较一致地认为皮影戏起源于亚洲。多数学者认可皮影戏的源头并不是单一的，皮影戏的产生形成了多种说法。目前尚未有明确证据证明皮影戏最早源于中亚，印度影戏的存在时间应早于中国和中亚影戏。在东南亚地区，影戏受印度文化影响... 详细信息

学术界较一致地认为皮影戏起源于亚洲。多数学者认可皮影戏的源头并不是单一的，皮影戏的产生形成了多种说法。目前尚未有明确证据证明皮影戏最早源于中亚，印度影戏的存在时间应早于中国和中亚影戏。在东南亚地区，影戏受印度文化影响深远。中国皮影戏的诞生在题材上与印度的佛教相关，影戏技法也有可能受印度演艺形式影响，其中包括印度的弄影术。从文献记载的时间、表演形式、传播影响等方面综合比较分析，可知亚洲皮影戏最早起源于印度。

关键词：皮影戏起源地史诗佛教

环境风下三面围护结构内池火火焰形态参数预测

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工程热物理学报 2024年第3期45卷 901-907页

作者：周俊陈潇陆守香中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室合肥230026

本文通过开展环境风下三面围护受限结构内油池火燃烧实验,研究火焰形态随风速的变化规律。实验结果表明该受限结构内油池火的最大火焰高度、火焰迹线长度均随风速呈不变或增大趋势。将实验数据与前人的预测模型进行对比,发现前人的模型... 详细信息

本文通过开展环境风下三面围护受限结构内油池火燃烧实验,研究火焰形态随风速的变化规律。实验结果表明该受限结构内油池火的最大火焰高度、火焰迹线长度均随风速呈不变或增大趋势。将实验数据与前人的预测模型进行对比,发现前人的模型不能很好地描述池火火焰形态的变化规律。通过物理模型和无量纲分析,耦合了三面围护结构和环境风对池火火焰形态的作用,提出火焰高度和火焰迹线长度的预测模型。

关键词：环境风三面围护结构火焰形态参数预测模型

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基于多种群遗传算法的钢框架结构优化设计

土木与环境工程学报(中英文) 2024年第1期46卷 71-81页

作者：周俊文刘界鹏重庆大学土木工程学院山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆400045

传统的基于力学分析软件的结构设计方法存在效率低下、依靠专家经验等局限性,采用智能算法能实现高效的结构自动优化设计。然而,由于随机搜索特征,优化结果和收敛性高度依赖于算法的参数设置,需要通过试算来确定其合理取值,该方法会造... 详细信息

传统的基于力学分析软件的结构设计方法存在效率低下、依靠专家经验等局限性,采用智能算法能实现高效的结构自动优化设计。然而,由于随机搜索特征,优化结果和收敛性高度依赖于算法的参数设置,需要通过试算来确定其合理取值,该方法会造成优化效率低、计算量大等问题。引入多种群协作和信息共享机制来改善此类问题,并研究其在结构优化设计中的适用性。利用MSC.Marc软件建立钢框架结构有限元模型,采用底部剪力法将地震作用等效为水平荷载施加到结构上,搭建有限元软件与智能算法的自动优化过程,以结构的总体材料用量最低为目标,考虑了层间位移角、应力比、构件稳定性和宽厚比等多种约束条件,以遗传算法为基础,通过适应度尺度变换、基于方向的交叉算子、非均匀变异算子、自适应概率、精英保留策略、重复项替代机制、基于约束的策略对其进行改进,引入多种群思想,对比多种算法优化结果的差异。结果表明:基于多种群的遗传算法能有效改善优化结果对算法参数的依赖性,提高结构优化设计的效率。

关键词：钢框架结构结构优化设计多种群遗传算法智能算法

高水平对外开放拓展中国式现代化发展空间的逻辑理路和实践进路

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社会科学研究 2024年第3期 76-87页

作者：周俊蒋瑛四川大学马克思主义学院四川大学经济学院四川成都610065

高水平对外开放是实现高质量发展的必然要求和重要推动力量,与中国式现代化在理论与实践中都存在紧密关联。从理论逻辑、历史逻辑和现实逻辑来看,高水平对外开放能够有效拓展中国式现代化的发展空间。高水平对外开放符合现代化发展的一... 详细信息

高水平对外开放是实现高质量发展的必然要求和重要推动力量,与中国式现代化在理论与实践中都存在紧密关联。从理论逻辑、历史逻辑和现实逻辑来看,高水平对外开放能够有效拓展中国式现代化的发展空间。高水平对外开放符合现代化发展的一般规律,同时也契合中国式现代化的特征;中国对外开放在不同历史阶段各有侧重地拓展了中国式现代化的发展空间;高水平对外开放立足新时代,有力应对内外部环境变化,有效规避西方式现代化发展困境,为中国式现代化提供了新动能。在推进中国式现代化的实践中,应该丰富高水平对外开放的理论内涵和实践路径,不断拓展中国式现代化的理论空间、要素空间、制度空间、合作空间、动力空间、生态空间和人文空间。

关键词：对外开放中国式现代化发展空间逻辑实践

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状态触发随机脉冲布尔控制网络的能控性

控制理论与应用 2024年

作者：周俊岚周荣佩南昌大学信息工程学院

本文基于混杂指标模型,研究了一类由状态触发的随机脉冲布尔控制网络的能控性.在该模型下,脉冲触发依赖于当前时刻的状态,而网络的状态受到跳变概率因子的调控.首先运用矩阵半张量积工具,得到随机脉冲布尔控制网络的混杂指标模型的代数... 详细信息

本文基于混杂指标模型,研究了一类由状态触发的随机脉冲布尔控制网络的能控性.在该模型下,脉冲触发依赖于当前时刻的状态,而网络的状态受到跳变概率因子的调控.首先运用矩阵半张量积工具,得到随机脉冲布尔控制网络的混杂指标模型的代数形式.为避免产生芝诺现象,本文引入了前向完备性,并推导了网络前向完备的充要条件.基于能控性的定义,通过构造新的矩阵幂运算,导出最大状态转移概率矩阵,进而得到随机脉冲布尔控制网络的能控性的等价判据,最后通过仿真算例验证了所得结果的有效性.

关键词：布尔控制网络能控性状态触发的随机脉冲矩阵半张量积

基于改进YOLO v7轻量化模型的自然果园环境下苹果识别方法

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农业机械学报 2024年第3期55卷 231-242,262页

作者：张震周俊江自真韩宏琪南京农业大学工学院南京210031

针对自然果园环境下苹果果实识别中,传统的目标检测算法往往很难在检测模型的检测精度、速度和轻量化方面实现平衡,提出了一种基于改进YOLO v7的轻量化苹果检测模型。首先,引入部分卷积(Partial convolution, PConv)替换多分支堆叠模块... 详细信息

针对自然果园环境下苹果果实识别中,传统的目标检测算法往往很难在检测模型的检测精度、速度和轻量化方面实现平衡,提出了一种基于改进YOLO v7的轻量化苹果检测模型。首先,引入部分卷积(Partial convolution, PConv)替换多分支堆叠模块中的部分常规卷积进行轻量化改进,以降低模型的参数量和计算量;其次,添加轻量化的高效通道注意力(Efficient channel attention, ECA)模块以提高网络的特征提取能力,改善复杂环境下遮挡目标的错检漏检问题;在模型训练过程中采用基于麻雀搜索算法(Sparrow search algorithm, SSA)的学习率优化策略来进一步提高模型的检测精度。试验结果显示:相比于YOLO v7原始模型,改进后模型的精确率、召回率和平均精度分别提高4.15、0.38、1.39个百分点,其参数量和计算量分别降低22.93%和27.41%,在GPU和CPU上检测单幅图像的平均用时分别减少0.003 s和0.014 s。结果表明,改进后的模型可以实时准确地识别复杂果园环境中的苹果,模型参数量和计算量较小,适合部署于苹果采摘机器人的嵌入式设备上,为实现苹果的无人化智能采摘奠定了基础。

关键词：苹果识别自然果园环境 YOLO v7 PConv 高效通道注意力机制麻雀搜索算法

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南瓜种子姿态约束定向组合式排种器设计与试验

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农业机械学报 2024年第6期55卷 121-132,158页

作者：俞亚新王炎周俊伟潘一隆浙江理工大学机械工程学院杭州310018

为实现南瓜种子定向播种,提出先调整南瓜种子运动姿态再进行定向的组合式定向方法,设计了一种南瓜种子组合式定向排种器。该定向装置的关键部件包括限位清种板和导向板两部分。基于南瓜种子几何特性确定了限位清种板的结构参数。建立南... 详细信息

为实现南瓜种子定向播种,提出先调整南瓜种子运动姿态再进行定向的组合式定向方法,设计了一种南瓜种子组合式定向排种器。该定向装置的关键部件包括限位清种板和导向板两部分。基于南瓜种子几何特性确定了限位清种板的结构参数。建立南瓜种子定向过程的运动学方程,明确了南瓜种子定向过程中姿态变化与导向板结构参数的关系,确定了导向板结构参数。利用CFD-DEM耦合法,验证了南瓜种子组合式排种器定向排种的可行性,确定了排种盘转速取值范围。搭建试验台,以平躺吸附率为试验指标,通过单因素试验确定了排种盘型孔直径。以单粒率为试验指标,通过单因素试验确定了负压和排种盘型孔数取值范围。选取负压、排种盘型孔数、排种盘转速为试验因素,以单粒率、定向成功率为试验指标,进行了三因素三水平二次中心组合试验,得出影响排种器单粒率的主次因素为负压、排种盘型孔数、排种盘转速,影响排种器定向成功率的主次因素为排种盘转速、负压、排种盘型孔数。对优化后参数进行田间验证试验,结果表明,当排种盘型孔数为16、负压为10kPa、排种盘转速为4r/min时,单粒率为94.7%,定向成功率为82.7%,南瓜种子落入穴盘的正负偏转角度为18.5°。

关键词：南瓜种子定向播种排种器姿态约束定向组合式 CFD-DEM