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识变—应变—求变：面向未来的控制理论课程教学与实践

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高教学刊 2025年第07期 6-9+14页

作者：唐超颖姜斌王彪杨姗姗南京航空航天大学

全面振兴本科教育是当前我国高等教育改革发展的核心任务。我国正处于中华民族伟大复兴战略全局、世界百年未有之大变局“两个大局”中，面对科技革命和产业变革，高等教育应当准确识变、科学应变、主动求变，努力开创全面提升本科教育... 详细信息

全面振兴本科教育是当前我国高等教育改革发展的核心任务。我国正处于中华民族伟大复兴战略全局、世界百年未有之大变局“两个大局”中，面对科技革命和产业变革，高等教育应当准确识变、科学应变、主动求变，努力开创全面提升本科教育新局面。作为工科重要专业基础课程的控制理论教学，也应审时度势、顺应形势、乘势而上。南京航空航天大学自动化学院控制理论课程组把握时代发展对课程教学提出的新要求，在教学理念、教学体系、教学模式上作出积极的改革和探索，取得较好的效果。

关键词：控制理论课程教学模式识变应变求变

基于自适应控制思想的自动控制原理课程思政建设探索

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高教学刊 2025年第5期11卷 193-196页

作者：唐超颖姜斌陆宁云张绍杰南京航空航天大学南京211106

自动控制原理是很多工科院校的重要专业基础课程,理论性强、信息量大,具有一定深度和难度。结合全国高校思想政治工作会议精神,南京航空航天大学自动化学院自动控制原理课程组积极推进课程思政探索,基于自适应控制的原理和思想,针对课... 详细信息

自动控制原理是很多工科院校的重要专业基础课程,理论性强、信息量大,具有一定深度和难度。结合全国高校思想政治工作会议精神,南京航空航天大学自动化学院自动控制原理课程组积极推进课程思政探索,基于自适应控制的原理和思想,针对课程教学内容,选取合适的知识点,挖掘思政元素,用好课堂主渠道,坚持价值塑造、能力培养、知识传授,以“三位一体”的教学方式不断提升课程的思政教育功能,取得良好的教学效果。

关键词：自动控制原理课程思政价值塑造能力培养知识传授

一种基于近红外-可见光映射的快捷静脉提取算法

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东南大学学报（自然科学版） 2016年第1期46卷 35-41页

作者：唐超颖南京航空航天大学自动化学院南京210016

针对可见光图像开发了一种快捷的静脉提取算法.采用可见光-近红外同步相机拍摄一组皮肤图像,利用限制对比度自适应直方图均衡化方法调整近红外图像的对比度.采用Gabor滤波器自动提取其中的静脉信息,在此基础上获取可见光-近红外图像中... 详细信息

针对可见光图像开发了一种快捷的静脉提取算法.采用可见光-近红外同步相机拍摄一组皮肤图像,利用限制对比度自适应直方图均衡化方法调整近红外图像的对比度.采用Gabor滤波器自动提取其中的静脉信息,在此基础上获取可见光-近红外图像中静脉及普通皮肤的对应像素值.以此作为样本,训练一个三层前向神经网络,模拟可见光到近红外像素值的映射关系,实现对可见光图像中静脉的提取.针对入射光强度变化对可见光图像中像素值的影响,提出一种图像亮度自适应调节算法.实验结果表明,该方法对于不同条件下拍摄的图像具有良好的鲁棒性,对于不同时间拍摄的图像也具有较好的稳定性.运算过程简单快捷,有助于开发应用于医疗的低成本便携式静脉显像仪.

关键词：静脉提取可见光图像近红外图像神经网络 Gabor滤波器

基于在线神经网络的自适应控制器的设计与应用

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华南理工大学学报（自然科学版） 2006年第6期34卷 34-38页

作者：唐超颖王彪南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016

针对线性控制系统自适应性较弱的缺点,在其基础上设计了一种基于在线神经网络的自适应控制器.该控制器根据被控对象和参考模型之间的误差调整网络权值,在线抵消被控对象的未建模动态特性和不确定因素.文中以某小卫星姿态控制系统为例,... 详细信息

针对线性控制系统自适应性较弱的缺点,在其基础上设计了一种基于在线神经网络的自适应控制器.该控制器根据被控对象和参考模型之间的误差调整网络权值,在线抵消被控对象的未建模动态特性和不确定因素.文中以某小卫星姿态控制系统为例,对所提出的自适应控制器进行设计和仿真.结果表明,神经网络以很高的精度跟踪和在线补偿不确定项,改善了线性控制系统的动态性能.

关键词：神经网络自适应控制线性控制小卫星姿态控制

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航天器姿态的神经网络动态逆控制

系统工程与电子技术 2007年第2期29卷 246-249页

作者：王彪唐超颖南京航空航天大学自动化学院自动控制系江苏南京210016

针对航天器姿态系统,提出了一种基于自适应神经网络动态逆的控制算法。该算法针对滚转、俯仰和偏航三个姿态子系统,设计了两组神经网络:第一组是BP网络,用来逼近三个姿态通道的非线性项,可获得姿态逆模型;第二组是非线性自适应神经网络... 详细信息

针对航天器姿态系统,提出了一种基于自适应神经网络动态逆的控制算法。该算法针对滚转、俯仰和偏航三个姿态子系统,设计了两组神经网络:第一组是BP网络,用来逼近三个姿态通道的非线性项,可获得姿态逆模型;第二组是非线性自适应神经网络,用于在线实时地补偿逆模型存在的误差和外加干扰。详细分析了非线性自适应神经网络的拓扑结构、学习规则和调整算法。给出了应用该算法的具体实例,通过仿真实验证明该算法的有效性。

关键词：自适应控制神经网络航天器姿态控制

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基于链码表示的手臂静脉特征提取与匹配

光学学报 2016年第5期36卷 131-142页

作者：赵珊王彪唐超颖南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016

针对手臂静脉这一生物特征,提出一种基于链码表示的静脉特征提取及匹配算法.由近红外手臂图像中提取出静脉的骨架结构,并将其分割为若干条曲线段,通过曲线的相对方向、相对位置及形状特征计算匹配曲线对,利用粒子群算法计算匹配曲线间... 详细信息

针对手臂静脉这一生物特征,提出一种基于链码表示的静脉特征提取及匹配算法.由近红外手臂图像中提取出静脉的骨架结构,并将其分割为若干条曲线段,通过曲线的相对方向、相对位置及形状特征计算匹配曲线对,利用粒子群算法计算匹配曲线间的最优空间变换关系,根据静脉全局变换后点集的重叠情况判断匹配程度.针对来自9个国家的110位实验者组成的手臂图像库进行实验,Rank-1和Rank-10%识别率分别为74.5%和93.6%,优于改进Hausdorff距离及模板匹配方法,表明手臂静脉可作为一种新的生物特征来进行身份认证.

关键词：机器视觉静脉识别链码表示粒子群算法

基于串级LADRC设计的旋翼无人机航迹跟踪控制

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系统工程与电子技术 2019年第6期41卷 1358-1365页

作者：王彪唐超颖姚振楠南京航空航天大学自动化学院江苏南京211106

针对复杂环境下,四旋翼无人机航迹跟踪精度易受风扰的影响,设计了串级线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)双回路控制系统。外环为位置回路,针对风扰采用3阶LADRC设计;内环为姿态回路,针对执行机构的动... 详细信息

针对复杂环境下,四旋翼无人机航迹跟踪精度易受风扰的影响,设计了串级线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)双回路控制系统。外环为位置回路,针对风扰采用3阶LADRC设计;内环为姿态回路,针对执行机构的动态特性,采用4阶LADRC设计。仿真对比串级LADRC和串级PID两种控制方法,结果表明,两种方法虽然都实现了四旋翼无人机航迹跟踪控制,但是在各种复杂风场扰动、内扰作用的情况下,串级LADRC能够克服复杂扰动的影响,精度更高、抗扰性更好、鲁棒性更强,且待整定参数不多,十分符合工程实际的需求。

关键词：航迹跟踪串级控制线性自抗扰控制风扰

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基于空间两点的视觉自主着陆导引算法设计

北京航空航天大学学报 2019年第2期45卷 357-365页

作者：魏祥灰唐超颖王彪南京航空航天大学自动化学院南京211106

为提高无人机着陆效率,从着陆速度向量场和导引律设计两方面研究改进。首先,基于椭圆设计速度向量场,实现飞行路程更短、机动性能要求更低的着陆轨迹。然后,基于像素坐标系与机体坐标系的关系,设计无人机的航迹方位角指令;以椭圆切线方... 详细信息

为提高无人机着陆效率,从着陆速度向量场和导引律设计两方面研究改进。首先,基于椭圆设计速度向量场,实现飞行路程更短、机动性能要求更低的着陆轨迹。然后,基于像素坐标系与机体坐标系的关系,设计无人机的航迹方位角指令;以椭圆切线方向为参考,结合合作矢量特征,设计航迹倾斜角指令;利用图像信息,设计速度大小指令。最后,理论比较了传统轨迹与提出轨迹对方向机动性性能的要求,给出了轨迹参数与无人机方向机动性性能的关系。利用Simulink搭建系统仿真平台,计算满足要求的合作矢量特征。结果表明,无人机以曲线轨迹准确软着陆到目标,满足实际运用的需要。

关键词：垂直起降无人机(VTOL UAV) 自主着陆视觉导引律速度向量场方向机动性能

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航天器姿态滑模变结构控制系统的设计

南京航空航天大学学报 2003年第4期35卷 361-365页

作者：唐超颖沈春林李丽荣南京航空航天大学自动化学院南京210016

给出了航天器三轴动力学和四元数姿态运动学方程。在分析滑模变结构控制的基本原理和设计方法的基础上 ,通过二次型最优法解出航天器姿态角速度与姿态角之间的函数关系 ,进而得到滑动平面。在此基础上 ,应用滑模变结构控制方法对航天器... 详细信息

给出了航天器三轴动力学和四元数姿态运动学方程。在分析滑模变结构控制的基本原理和设计方法的基础上 ,通过二次型最优法解出航天器姿态角速度与姿态角之间的函数关系 ,进而得到滑动平面。在此基础上 ,应用滑模变结构控制方法对航天器姿态控制系统进行了设计和仿真 ,并与 PID控制系统进行了分析比较。仿真结果表明 ,滑模控制系统具有良好的动态品质和稳态性能 ,体现了变结构控制的突出优点。

关键词：航天器姿态控制滑模变结构控制系统设计四元数姿态动力学