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基于Backstepping的不确定机器人的耗散控制

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基于Backstepping的不确定机器人的耗散控制

作者：姜春娣燕山大学

学位级别：硕士

耗散控制在非线性系统稳定研究过程中起了重要的作用, H控制和无源控制都是耗散控制的特例。而机器人系统是一个典型的非线性系统,因此耗散控制理论可以完全适用于机器人控制系统。由于机器人具有高度非线性、强耦合性且具有很多不确定... 详细信息

耗散控制在非线性系统稳定研究过程中起了重要的作用, H控制和无源控制都是耗散控制的特例。而机器人系统是一个典型的非线性系统,因此耗散控制理论可以完全适用于机器人控制系统。由于机器人具有高度非线性、强耦合性且具有很多不确定性因素,而且当机器人末端操作手与外界环境接触时,与工作环境间接触力的不同对机器人的控制性能也有较大的影响,因此这两方面的研究对机器人系统的控制具有特殊的意义。本论文主要就是针对这两种情况,利用耗散系统理论,提出了基于Backstepping 设计方法的鲁棒 H控制、无源位置控制以及混合力/位置无源控制。 H控制所考虑的主要是干扰抑制问题。在保证系统稳定的前提下,将干扰对系统输出的影响抑制到所要求的最小程度。本论文主要考虑了机器人系统的参数不确定性和外界干扰之间的关系,利用 H理论,分两种情况对其进行了控制,一种情况是参数不确定性和外界干扰分开控制,另一种情况是将参数不确定性看作干扰的一部分进行控制,通过将Backstepping 设计方法和 H控制理论相结合,避免了在非线性系统 H理论研究中的Hamilton-Jacobi不等式的求解问题,简化了控制器的求解过程,并且所获得的控制器简单实用。无源性理论主要用于分析非线性系统的稳定性问题,稳定性结果由无源系统的稳定性性质得出。本文利用 Backstepping 和严格反馈技术,针对不同的运动空间,提出了不确定机器人系统的无源位置控制和混合力/位置无源控制。后一种控制方法主要是利用解耦和矩阵变换的方法将机器人系统分解成力控制子系统和位置控制子系统,然后分别对子系统进行控制,使得系统最终跟踪误差可以忽略且系统稳定。

关键词：机器人系统耗散性无源性 Backstepping 设计方法 H∞控制无源位置控制混合力/位置控制

基于小波奇异熵和SOM神经网络的微电网系统故障诊断

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山东大学学报（工学版） 2017年第5期47卷 118-122,129页

作者：邱路叶银忠姜春娣上海海事大学物流工程学院上海201306 上海应用技术大学电气与电子工程学院上海201418 衢州学院电气与信息工程学院浙江衢州324000

针对微电网系统运行方式灵活、拓扑结构多样的特点,基于对小波变换、奇异值分解和泛化信息熵基本理论的分析,揭示了小波奇异熵能够对故障信号给出确定的量度,将小波奇异熵与自组织特征映射(self-organizing feature map,SOM)神经网络相... 详细信息

针对微电网系统运行方式灵活、拓扑结构多样的特点,基于对小波变换、奇异值分解和泛化信息熵基本理论的分析,揭示了小波奇异熵能够对故障信号给出确定的量度,将小波奇异熵与自组织特征映射(self-organizing feature map,SOM)神经网络相结合,提出一种能够适应微电网系统拓扑结构变化情况的故障诊断方法。利用PSCAD4.2建立了微电网故障仿真系统,进行故障诊断仿真试验。试验结果表明:该方法不受故障位置、故障时刻等因素的影响,在微电网系统拓扑结构发生变化的情况下,能实现有效的故障诊断。

关键词：小波奇异熵 SOM神经网络微电网拓扑结构故障诊断

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非特定人问候语连续语音识别技术的研究

浙江工业大学学报 2010年第5期38卷 566-569页

作者：叶虹王海伦姜春娣浙江工业大学浙西分校浙江衢州324000

为了解决连续的语音识别对端点的依赖性问题,提出了一种基于高维空间点覆盖动态搜索理论的非特定人问候语连续语音识别的新算法,该算法无需对待识别连续语音进行端点检测和分割,通过直接对特征提取后的连续语音进行动态搜索,得到待识别... 详细信息

为了解决连续的语音识别对端点的依赖性问题,提出了一种基于高维空间点覆盖动态搜索理论的非特定人问候语连续语音识别的新算法,该算法无需对待识别连续语音进行端点检测和分割,通过直接对特征提取后的连续语音进行动态搜索,得到待识别连续语音到各类训练网络的距离随时间变化的曲线,通过动态搜索距离曲线上谷值的大小来判断识别结果.通过对小词汇量、不同语速条件下的连续语音的测试,得到了良好的识别结果,验证了此方法的有效性.

关键词：连续语音识别高维空间点覆盖非特定人

运用CBE模式进行电气专业《工程制图》教学改革

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考试周刊 2011年第4期 20-21页

作者：黄萌张露姜春娣衢州学院信息与电子工程系

工程制图是电气专业的一门专业基础课,在工业生产实践中应用广泛。CBE教育模式是以培养学生职业能力为中心的教学模式,恰好与工程制图的实践性相一致。作者围绕学生所学专业及将来工作岗位所必须具备的技能出发,应用现代化教育手段和先... 详细信息

工程制图是电气专业的一门专业基础课,在工业生产实践中应用广泛。CBE教育模式是以培养学生职业能力为中心的教学模式,恰好与工程制图的实践性相一致。作者围绕学生所学专业及将来工作岗位所必须具备的技能出发,应用现代化教育手段和先进的教育理念,优化和整合教学内容,构建一套完善的电气专业工程制图教学体系。

关键词：电气专业《工程制图》 CBE模式教学改革

“两化融合”背景下自动化专业实践课程体系构建探索

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南方农机 2019年第20期50卷 71-72页

作者：姜春娣王梦文叶虹衢州学院

“两化融合”促进自动化专业的内涵发生了巨大改变,自动化类行业企业对创新人才提出了新的需求。然而,当前自动化专业实践教学体系无法满足新形势下行业企业对人才实践创新能力发展的需求。文章探究了“两化融合”背景下应用型本科院校... 详细信息

“两化融合”促进自动化专业的内涵发生了巨大改变,自动化类行业企业对创新人才提出了新的需求。然而,当前自动化专业实践教学体系无法满足新形势下行业企业对人才实践创新能力发展的需求。文章探究了“两化融合”背景下应用型本科院校自动化专业的实践教学模式,构建体现“两化融合”理念的多维度、多层次、全过程的创新实践课程体系,从而培养具有“两化融合”知识和能力的自动化专业工程应用型人才,更好地服务地区发展。

关键词： “两化融合” 自动化专业实践课程体系

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《工厂供电》课程模块化教学改革与研究

考试周刊 2010年第19期 19-20页

作者：姜春娣吕梅蕾叶虹浙江工业大学浙西分校信电系

本文作者根据高等职业教育必须以培养高素质技能型、应用型人才为目标的要求,对《工厂供电》课程的教育教学进行改革,增强课程内容的实用性。以工厂供配电系统工作过程为导向,对《工厂供电》课程开展模块化教学,有利于学生了解职业岗位... 详细信息

本文作者根据高等职业教育必须以培养高素质技能型、应用型人才为目标的要求,对《工厂供电》课程的教育教学进行改革,增强课程内容的实用性。以工厂供配电系统工作过程为导向,对《工厂供电》课程开展模块化教学,有利于学生了解职业岗位需求,明确学习目标,将课堂所学与工程实际、最终产品结合起来,提高综合素质,从而对学生的就业起到积极的作用。

关键词：《工厂供电》课程模块化教学改革

基于Shannon熵和BP神经网络的微电网短路故障诊断

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南方农机 2020年第2期51卷 14-16,19页

作者：姜春娣邱路叶银忠上海海事大学物流工程学院上海201306 衢州学院电气与信息工程学院浙江衢州324000 上海城建职业学院上海201415

为了及时准确地诊断微电网的短路故障,并识别其故障类型和相别,文章以BP神经网络为基础方法,并应用Shannon熵和小波分析理论增强故障特征的提取能力,建立了一种新的诊断方法。对微电网的三相电流信号作三层小波分解,得到电流分解信号,... 详细信息

为了及时准确地诊断微电网的短路故障,并识别其故障类型和相别,文章以BP神经网络为基础方法,并应用Shannon熵和小波分析理论增强故障特征的提取能力,建立了一种新的诊断方法。对微电网的三相电流信号作三层小波分解,得到电流分解信号,以及小波Shannon能量熵;然后将三相电流重构信号的Shannon能量熵组成特征向量,作为BP神经网络的输入;最后利用训练的BP神经网络进行微电网故障类型和故障相别的识别。仿真结果表明,该方法能准确识别微电网内部故障类型和故障相别,准确率达到96.8%,可有效保障电网安全稳定运行。

关键词：微电网故障诊断 Shannon能量熵 BP神经网络