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无人机船载自主降落平台运动控制补偿研究

无人机船载自主降落平台运动控制补偿研究

作者：周翰生山东交通学院

学位级别：硕士

在海上航行期间,船舶受风、浪、流等影响会产生剧烈晃动,进而对船舶上的各种作业产生不利影响。无人机作为一种灵活性高且应用广泛的空中装备,越来越多的被用于海上救援、科学探测等场景,在海上执行任务时,船载降落平台的稳定性对于无... 详细信息

在海上航行期间,船舶受风、浪、流等影响会产生剧烈晃动,进而对船舶上的各种作业产生不利影响。无人机作为一种灵活性高且应用广泛的空中装备,越来越多的被用于海上救援、科学探测等场景,在海上执行任务时,船载降落平台的稳定性对于无人机降落尤为重要。因此开发一种能够在复杂海况下维持降落平面相对平稳的补偿降落平台对于无人机执行船载作业任务至关重要。为解决上述实际需要,本文首选将并联Stewart平台应用于无人机的船载自主降落系统。本文首先对平台结构进行了分析,然后建立平台的运动学模型,分别对正逆运动学进行求解,并且在Matlab中建立模型进行仿真,验证运动学模型的正确性。为了提高船载自主降落平台补偿船舶晃动的能力,需要对船舶姿态进行预测补偿,首先对船舶姿态进行研究,在Gazebo中建立海浪模型、风模型和船舶运动学模型,实现船舶横摇、纵摇等姿态的仿真,为降落平台在不同海浪环境下的补偿控制打下基础。研究设计了限定记忆的自回归(AR)预测算法,根据采集到的船舶运动姿态,使用限定记忆的递推最小二乘法建立船舶运动预测模型,限定记忆的引入减少过去数据对当前预测的影响,提高了新数据对预测结果的影响,使预测算法的精确性和实时性提高,从而提高降落平台对环境变化的适应性和预测的准确性。为了确定船载自主降落平台的控制策略,将带有限定记忆的预测算法运用到平台的控制方法中,并为平台选用两个传感器,一个把采集到的船舶姿态数据传输给上位机进行运动预测,并计算得到未来时刻的姿态作为补偿量传递给平台,同时把安装在平台上的传感器得到的实时姿态作为反馈量,最终实现平台的稳定性。最后,本文完成双层Stewart实验平台搭建,对所提出的无人机船载自主降落平台控制补偿研究进行了验证。对得到的实验数据进行分析,证明了无人机船载自主降落平台控制方法的可行性与平台的实用性。

关键词：船载无人机自主降落平台限定记忆AR预测运动预测 Gazebo

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大型复杂网架结构扫描方案智能优化方法

工业建筑 2022年第4期52卷 202-208页

作者：周斌科程国忠滕文正周翰东王聪陈莎莎刘硕王瑞荣中建铁路投资建设集团有限公司北京102601 重庆大学土木工程学院重庆400045

三维激光扫描仪具有数据精度高、受外界影响小、可操作性强等优点,成为了建筑业逆向建模的首选。目前,三维激光扫描仪站点布置依赖于专业人员的知识、经验以及现场判断,难以兼顾扫描对象完整性和扫描时间。此外,大型复杂网架结构具有扫... 详细信息

三维激光扫描仪具有数据精度高、受外界影响小、可操作性强等优点,成为了建筑业逆向建模的首选。目前,三维激光扫描仪站点布置依赖于专业人员的知识、经验以及现场判断,难以兼顾扫描对象完整性和扫描时间。此外,大型复杂网架结构具有扫描对象多、空间遮挡严重等特点,这急剧加大了扫描方案制定的难度。为此,建立大型复杂网架结构扫描方案的优化模型,包括目标函数、约束条件和优化方法;提出大型复杂网架结构扫描方案优化的成套方法,包括数据提取、最优扫描站点和最优扫描路径,涉及CAD/BIM二次开发技术、三维激光扫描技术、加权贪心算法以及蚁群算法。工程应用表明,提出的大型复杂网架结构扫描方案优化的成套方法高效、可行,研究成果可为大型复杂网架结构逆向建模技术提供高效的数据采集方案。

关键词：网架结构扫描方案智能算法三维激光扫描仪

四轮独立驱动电动汽车路径规划与跟踪控制研究

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机械科学与技术 2024年

作者：黄剑龙王旭东高银刘翰蔚重庆工商大学制造装备机构设计与控制重点实验室重庆工商大学机械工程学院

针对四轮独立驱动电动汽车的实时路径规划与稳定性跟踪控制问题，基于改进的快速随机搜索树（RRT）路径规划算法与前馈/模糊比例积分微分(FPID)控制算法，提出一种独立电驱汽车路径规划与跟踪控制的系统框架。首先，采用目标导航优化、... 详细信息

针对四轮独立驱动电动汽车的实时路径规划与稳定性跟踪控制问题，基于改进的快速随机搜索树（RRT）路径规划算法与前馈/模糊比例积分微分(FPID)控制算法，提出一种独立电驱汽车路径规划与跟踪控制的系统框架。首先，采用目标导航优化、加速优化采样及路径平滑处理等策略对传统的RRT算法进行改进，保证所规划的路径满足汽车运动学约束、无碰撞，且曲率连续；其次，在传统动力学的基础上，结合模糊控制理论与前馈控制机理，设计了一种横纵向协同控制器来跟踪所规划的参考路径，并设计了跟踪稳定性评价指标；最后，进行联合仿真与实车试验，实现所设控制器对期望路径的稳定跟踪。通过不同工况的实验结果表明，该控制器在中低速下具有良好的跟踪控制效果及稳定性。

关键词：路径规划改进的RRT算法跟踪控制模糊PID 稳定性

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基于深度学习的多无人机多目标跟踪网络

计算机工程 2024年

作者：周翰祺方东旭张宁波孙文生北京邮电大学信息与通信工程学院中国移动通信集团重庆有限公司

无人机多目标跟踪技术被广泛用于智慧城市、军事安全、河流巡检、交通等领域。然而，目前已有的多目标跟踪算法多用于单无人机多目标跟踪，而单无人机的视角通常具有一定的局限性，这会导致当目标被遮挡时，目标发生ID切换导致跟踪失败... 详细信息

无人机多目标跟踪技术被广泛用于智慧城市、军事安全、河流巡检、交通等领域。然而，目前已有的多目标跟踪算法多用于单无人机多目标跟踪，而单无人机的视角通常具有一定的局限性，这会导致当目标被遮挡时，目标发生ID切换导致跟踪失败的问题。为了解决这个问题，本文提出了一种多无人机多目标跟踪网络（MUMTTrack），该网络采用了基于TBD的多目标跟踪范式，利用多个无人机同时跟踪目标，弥补单摄像头视角的局限性。此外，为了有效融合多个无人机的跟踪结果，本文为MUMTTrack设计一种基于SURF算法的图像匹配策略和ID分配策略。最后，我们将MUMTTrack的性能与当前常用的单无人机多目标跟踪算法在MDMT数据集上进行了比较。根据比较分析，MUMTTrack在多目标跟踪性能指标idF1和MOTA方面均表现出明显的优势。

关键词：无人机遮挡多无人机跟踪多目标跟踪目标关联

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牦牛乳对小鼠肠道菌群及代谢的影响

食品科学 2024年第10期45卷 135-146页

作者：舒森彪张金超杨杰汪雯翰罗章李梁刘振东西藏农牧学院食品科学学院西藏林芝860000 上海市农业科学院食用菌研究所农业农村部南方食用菌资源利用重点实验室国家食用菌工程技术研究中心上海市农业遗传育种重点实验室上海201403

为探究长期牦牛乳饮食对肠道菌群及代谢的影响,探寻高原牧区单一饮食习服性与牦牛乳摄入的相关性,本实验以牦牛乳与荷斯坦牛乳饮食小鼠为研究对象,通过宏基因组学和代谢组学的方法对不同牛乳饮食小鼠肠道微生物群落结构和代谢产物进行... 详细信息

为探究长期牦牛乳饮食对肠道菌群及代谢的影响,探寻高原牧区单一饮食习服性与牦牛乳摄入的相关性,本实验以牦牛乳与荷斯坦牛乳饮食小鼠为研究对象,通过宏基因组学和代谢组学的方法对不同牛乳饮食小鼠肠道微生物群落结构和代谢产物进行研究。结果显示,在门水平上,牦牛乳饮食组(Q)提高了放线菌门(Actinobacteria)(33.27%)、拟杆菌门(Bacteroidetes)(24.31%)和疣微菌门(Verrucomicrobia)(11.08%)的相对丰度,荷斯坦牛乳饮食组(S)提高了厚壁菌门(Firmicutes)(43.74%)和拟杆菌门(24.75%)的相对丰度;在属水平上,Q组提高了阿克曼菌属(Akkermansia)(11.80%)、拟杆菌属(Bacteroides)(6.09%)和利莫西尔乳酸杆菌属(Limosilactobacillus)(4.77%)的相对丰度,S组提高了乳杆菌属(Lactobacillus)(28.62%)、邓肯艾拉菌属(Duncaniella)(6.15%)和利莫西尔乳酸杆菌属(Limosilactobacillus)(6.49%)的相对丰度。功能上,Q组和S组都上调了碳水化合物代谢和核苷酸代谢,Q组显著上调了氨基酸代谢、辅助因子和维生素的代谢、能量代谢、次生代谢物的生物合成和肽聚糖的生物合成和代谢。基于代谢组学发现,Q组提高了VB1、(±)12(13)-二羟基-9-十八烷基酸、辅酶Q2和磺胺甲嘧啶等代谢物的含量,并且提高了小鼠体内类固醇激素的生物合成、辅因子的生物合成、2-氧代羧酸代谢、VB6代谢和苯丙氨酸代谢等。小鼠肠道形态显示,随着肠道微生物多样性和丰富度的增加,小鼠肠壁厚度增加,肠绒毛变得更长、更密集,且没有畸形或破损的情况。综上所述,牦牛乳对小鼠肠道菌群及代谢具有积极影响,本研究为进一步开发利用牦牛乳提供科学依据。

关键词：牦牛乳荷斯坦牛乳肠道菌群代谢肠道形态

面向电力系统暂态稳定性评估的深度学习模型智能增强方法研究

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电网技术 2024年

作者：郑乐刘思远周小添徐式蕴李宗翰李庚银新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 电网安全全国重点实验室(中国电力科学研究院有限公司)

深度学习目前越来越多地应用于电力系统暂态稳定评估，但深度网络初步训练后仍然存在准确率较低、可解释性较弱等问题，模型可能产生违背物理认知甚至十分危险的输出结果。因此，本文研究面向电力系统暂态稳定性评估的深度学习模型智能... 详细信息

深度学习目前越来越多地应用于电力系统暂态稳定评估，但深度网络初步训练后仍然存在准确率较低、可解释性较弱等问题，模型可能产生违背物理认知甚至十分危险的输出结果。因此，本文研究面向电力系统暂态稳定性评估的深度学习模型智能增强方法，通过对深度判稳模型进行修复提升其准确性和可信度。首先，简单介绍了深度学习模型在电力系统暂态稳定性评估中的问题描述和整体框架，并分析了基于模型修复的智能增强理念在整体框架中的集成方法和对提升评估模型准确率的意义。然后，分别介绍重训练、无错误定位微调和含错误定位微调三类常用模型智能增强方法的原理，并结合电力系统暂态稳定评估的特点和要求，以FAMR算法和Arachne算法为例详细解释了无错误定位微调和含错误定位微调两大类模型修复方法的实施细节。之后，在IEEE-39节点系统上设计了算例进行测试与验证，并结合算法的原理和测试结果，对三类模型修复方法进行对比和总结。

关键词：暂态稳定性评估深度学习模型修复智能增强参数调整

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一种硅钙包芯线配料系统数字化改造方案

中国计量 2024年第3期 126-128,149页

作者：周伯翰湘潭钢铁集团有限公司

针对某包芯线机组生产过程中,易出现芯料不均和空料现象,且无法及时发现的问题,文章提出了一种配料系统数字化改造方案,通过在配料系统中加装料斗秤及自动控制和报警装置,实现均匀配料,并防止空心现象,实现高质量、高效率的包芯线生产... 详细信息

针对某包芯线机组生产过程中,易出现芯料不均和空料现象,且无法及时发现的问题,文章提出了一种配料系统数字化改造方案,通过在配料系统中加装料斗秤及自动控制和报警装置,实现均匀配料,并防止空心现象,实现高质量、高效率的包芯线生产。同时,为适应在恶劣的工作环境中进行大规模生产,降低包芯线机组在生产中产生的振动,提高抗干扰能力,保证工作环境对料斗秤高精度传感器的干扰减少,能够转换成准确的数据信号,通过PLC的集成控制来确保整个包芯线机组数字化系统的稳定性,促使包芯线的生产配料更加稳定可控。

关键词：计量学包芯线机组数字化料斗秤自动控制报警装置

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信息成瘾：概念溯源、场景特征与形成机理

图书馆论坛 2024年

作者：王文韬唐思捷钱鹏博姜为翰周俣喆李力安徽大学管理学院复旦大学文献信息中心

文章从信息成瘾概念溯源入手，按照时间逻辑梳理信息成瘾现象的形成与发展过程；选择社交资讯、娱乐消遣、学习创作、商务交易和健康追踪等场景，基于行为表现和影响因素对信息成瘾的场景特征进行系统梳理；基于不同场景下信息成瘾的共... 详细信息

文章从信息成瘾概念溯源入手，按照时间逻辑梳理信息成瘾现象的形成与发展过程；选择社交资讯、娱乐消遣、学习创作、商务交易和健康追踪等场景，基于行为表现和影响因素对信息成瘾的场景特征进行系统梳理；基于不同场景下信息成瘾的共性归纳信息成瘾的形成机理，揭示信息成瘾形成过程中涉及的关键因素、关系与阶段，为制定信息成瘾引导与优化措施提供理论依据。

关键词：信息成瘾信息媒介场景

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全球粮食危机与中国应对策略

国际经济合作 2024年第2期40卷 32-43,92页

作者：徐佳利周太东农业农村部对外经济合作中心中国国际发展知识中心

粮食安全是实现全球安全与可持续发展的重要基础,当前多重风险挑战叠加共振,削弱了国际社会抵御和应对粮食危机的能力。从全球粮食安全治理体系来看,粮食危机的生成因素涉及器物、制度与政策三个向度。世界经济增长放缓、地缘冲突频发... 详细信息

粮食安全是实现全球安全与可持续发展的重要基础,当前多重风险挑战叠加共振,削弱了国际社会抵御和应对粮食危机的能力。从全球粮食安全治理体系来看,粮食危机的生成因素涉及器物、制度与政策三个向度。世界经济增长放缓、地缘冲突频发、气候变化加剧削弱了全球粮食系统的器物基础,机制碎片化趋势降低了国际制度的治理效能,贸易保护主义和新自由主义粮农政策扩张致使诸多国家忽视粮食安全困境下必要的国际合作与共同利益。面对当前全球粮食危机,中国作为全球粮食安全治理的重要参与者,宜在全球发展倡议框架下,深入推进各项粮食安全行动,动员各方加大资金、技术等器物资源投入;加速全球粮食安全治理体系转型,维护联合国粮农三机构的中心作用;倡导普惠包容的粮农政策,引领塑造互利共赢的全球粮食安全合作氛围。

关键词：全球粮食危机粮食安全治理全球发展倡议国际制度地缘风险

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