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基于共面特征点的单目视觉位姿测量误差分析

光子学报 2014年第5期43卷 144-150页

作者：霍炬崔家山王伟兴哈尔滨工业大学电气工程系哈尔滨150001 哈尔滨工业大学控制与仿真中心哈尔滨150001

为了克服单目视觉测量中景深信息缺失的问题,运用改进的两段式迭代算法,对刚体位姿测量解算模型进行了优化.给出了特征标靶最优化布局,理论分析了标靶尺寸大小、标靶基线长度及特征圆点大小和解算准确度的关系.实验结果表明,优化的特征... 详细信息

为了克服单目视觉测量中景深信息缺失的问题,运用改进的两段式迭代算法,对刚体位姿测量解算模型进行了优化.给出了特征标靶最优化布局,理论分析了标靶尺寸大小、标靶基线长度及特征圆点大小和解算准确度的关系.实验结果表明,优化的特征标靶布局、较大的特征标靶基线长度及较小的特征圆点靶标能够提高测量解算准确度.该研究对提高实际测量系统解算准确度具有一定的理论指导意义.

关键词：位姿测量单目视觉景深估计共面特征点坐标统一化

测量误差不确定性加权的立体视觉位姿估计目标函数

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光学精密工程 2018年第4期26卷 834-842页

作者：霍炬张贵阳崔家山杨明哈尔滨工业大学航天学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学电气工程与自动化学院黑龙江哈尔滨150001 中国航天科工集团8357研究所天津300308

针对视觉测量过程中配合目标特征点在成像时灰度模式的各向异性且非独立同分布对位姿估计求解的影响,建立了基于特征点测量误差不确定性加权的位姿估计目标函数。利用协方差矩阵描述特征点的方向不确定性,分析成像特征点的不确定性对目... 详细信息

针对视觉测量过程中配合目标特征点在成像时灰度模式的各向异性且非独立同分布对位姿估计求解的影响,建立了基于特征点测量误差不确定性加权的位姿估计目标函数。利用协方差矩阵描述特征点的方向不确定性,分析成像特征点的不确定性对目标函数的作用权重,并将特征点测量误差的不确定性融入到空间共线性误差函数中,进而构造了基于成像特征点测量误差不确定性加权的新目标函数。该方法适应于特征点测量误差具有不同程度的方向不确定性的情况,最后通过广义正交迭代算法对该目标函数进行迭代优化求解。实验表明,当测量空间为2 300 mm×1 400 mm×1 400mm,采用新目标函数得到靶标重投影后图像坐标的最大误差不超过0.11pixel,立体视觉系统对标准杆的相对测量精度优于0.01%。所得的结果验证了新目标函数的位姿估计精度高、稳定性强,适用于实际的工程应用。

关键词：立体视觉不确定性误差加权目标函数位姿估计

基于自适应模糊PID的飞航导弹控制系统设计

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基于自适应模糊PID的飞航导弹控制系统设计

作者：崔家山哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

现代局部战争对精确制导提出了更高的要求，基于古典控制和现代控制理论设计的控制策略难以满足，由于导弹在飞行过程中弹体参数变化剧烈，传统的PID控制方法不能满足动态控制要求;常规模糊控制由于固定的控制参数和隶属函数限制，以及... 详细信息

现代局部战争对精确制导提出了更高的要求，基于古典控制和现代控制理论设计的控制策略难以满足，由于导弹在飞行过程中弹体参数变化剧烈，传统的PID控制方法不能满足动态控制要求;常规模糊控制由于固定的控制参数和隶属函数限制，以及依据个别专家经验确定的有限控制规则的粗糙和不完善，不能适应过程的持续变化。随着现代控制理论的不断发展，许多新的控制策略不断应用到导弹控制系统中，并且得到了较好的控制效果。本文针对导弹在飞行过程中具有非线性、耦合性以及时变性等特点，结合传统的PID控制与智能控制理论，设计了一种基于自适应模糊PID复合控制策略的导弹控制系统，来实现模糊控制器的参数、隶属函数和控制规则的自整定来提高控制系统对外界扰动和弹体参数变化的鲁棒适应能力。本文首先建立了导弹的动力学与运动学数学模型，然后介绍了自适应模糊PID控制器的结构和设计，并经过简单合理的简化，利用PID控制克服模糊控制固有的精度盲区。为了提高导弹控制系统在飞行过程中参数剧烈变化后快速自动稳定的能力，即为了反映出误差在零附近的变化率，本文采用细化模糊子集控制规则方案的模糊推理方法对控制器的参数实现在线自整定。在此基础上以导弹俯仰通道为例，设计自适应模糊PID控制器。最后利用MATLAB对控制器进行仿真，来验证控制器的控制效果，并对其进行了详细的分析。仿真实验结果表明，文中设计的控制器不论在调节时间，还是在超调量上都比常规PID控制性能要好。具有动态响应速度快、稳定性高、抗干扰能力强和较好的鲁棒性等特点，在参数选取适合的条件下，能实现无超调控制。

关键词：自适应模糊控制 PID控制飞航导弹

基于交叉矢量的视觉-激光测距系统结构参数标定

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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仪器仪表学报 2022年第10期43卷 185-194页

作者：李云辉修贤超苗中华崔家山上海大学机电工程与自动化学院上海200444 西安电子科技大学空间科学与技术学院西安150001

视觉与三维激光测距组成的测量系统是运动估计与环境建模的主要传感设备。为了实现测量系统感知数据坐标系的统一,提出了一种基于空间向量自组合的视觉与三维激光测距系统结构参数标定方法。主要包括3个方面:1)利用平面标定法求解摄像... 详细信息

视觉与三维激光测距组成的测量系统是运动估计与环境建模的主要传感设备。为了实现测量系统感知数据坐标系的统一,提出了一种基于空间向量自组合的视觉与三维激光测距系统结构参数标定方法。主要包括3个方面:1)利用平面标定法求解摄像机内部参数及摄像机坐标系下平面靶标的法向量,利用迭代拟合算法求解激光雷达坐标系下平面靶标的法向量,并构建两个坐标系下的平面靶标法向量集合;2)根据向量之间夹角大小在平面靶标法向量集合中自主选取交叉向量,建立结构参数标定目标函数;3)利用非线性优化算法求解最小二乘问题,获得外部参数的最优估计。通过仿真与实际标定实验验证了方法的有效性和准确性。实验结果表明:该方法的反向投影误差小于30 mm(3σ),满足高精度三维测量的同时还具有高的标定效率。所提方法满足传感器融合测量精度的要求。

关键词：信息融合摄像机三维激光测距雷达结构参数标定

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转台-陀螺飞轮标定系统误差灵敏度分析方法

兵器装备工程学报 2023年第1期44卷 168-174页

作者：赵昱宇李冠璁崔家山王雨潇中国民航大学电子信息与自动化学院天津300300 西安电子科技大学空间科学与技术学院西安710126

陀螺飞轮是一种适用于微小航天器的新型姿态测控一体化装置,利用转台对其进行多位置标定是提高其测量性能的主要途径。为保证标定精度,从陀螺飞轮标定原理和标定误差来源出发,全面考虑转台自身定位误差、轴线回转误差、垂直度误差、相... 详细信息

陀螺飞轮是一种适用于微小航天器的新型姿态测控一体化装置,利用转台对其进行多位置标定是提高其测量性能的主要途径。为保证标定精度,从陀螺飞轮标定原理和标定误差来源出发,全面考虑转台自身定位误差、轴线回转误差、垂直度误差、相交度误差、以及转台与陀螺飞轮间安装误差等因素的影响,基于多体系统理论推导了多误差因素作用下的误差传递机理,在此基础上,基于Sobol法分析了全局误差灵敏度,得到了各误差因素对标定基准量影响程度的定量分析结论,实现了关键误差溯源。分析结果为有针对性提升标定系统关键误差指标及标定试验的优化设计提供了理论依据。

关键词：陀螺飞轮转台多位置标定误差传递误差灵敏度

2017浙江·台湾合作周在浙江省举行共襄盛举共谋合作共促发展

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台声 2017年第19期 54-57页

作者：朱楠崔家山

9月20日至28日,2017浙江·台湾合作周在浙江省举行。今年的合作周除在杭州举办了开幕式及主场活动外,还在宁波、温州、嘉兴举行了专场活动。活动既有"干货满满"的经济交流论坛,又有摄影展、彩绘展、新媒体文化营等文化交流活动,为浙台... 详细信息

9月20日至28日,2017浙江·台湾合作周在浙江省举行。今年的合作周除在杭州举办了开幕式及主场活动外,还在宁波、温州、嘉兴举行了专场活动。活动既有"干货满满"的经济交流论坛,又有摄影展、彩绘展、新媒体文化营等文化交流活动,为浙台两岸交流合作增添了新的丰富内涵。浙台合作周已成功举办4届,今年是第5届,也是升格为国务院台办和浙江省政府共同主办后的首次举办,亦已成为浙江"东引台资"的重要平台。近年来,为给台企台商提供更好的投资发展环境,浙江推出了"最多跑一次"

关键词：台商投资台资企业共襄盛举浙江省

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基于最小二乘支持向量机的氧化铝浓度预测

兵器装备工程学报 2018年第12期39卷 243-247页

作者：崔家瑞张政伟李擎崔家山北京科技大学北京100083

提出了基于最小二乘支持向量机回归模型的氧化铝浓度软测量方法,分析了分布式槽电压、阳极导杆电流与氧化铝浓度之间的关系;建立了面向氧化铝浓度预测的最小二乘支持向量机回归模型,提出了基于网格搜索和交叉验证的惩罚因子和核函数宽... 详细信息

提出了基于最小二乘支持向量机回归模型的氧化铝浓度软测量方法,分析了分布式槽电压、阳极导杆电流与氧化铝浓度之间的关系;建立了面向氧化铝浓度预测的最小二乘支持向量机回归模型,提出了基于网格搜索和交叉验证的惩罚因子和核函数宽度的寻优方法;最后,基于100组现场采集的数据,验证了所提方法的有效性,预测的整体相对误差达到了0.051 2,标准差为0.132 1,与已有文献中的ELM算法相比,相对误差降低了约22%。

关键词：铝电解氧化铝浓度最小二乘支持向量机交叉验证回归预测

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采用改进自适应遗传算法实现FTU优化配置

兵器装备工程学报 2019年第1期40卷 220-225页

作者：崔家瑞周静怡张波李擎崔家山北京科技大学自动化学院北京100083 中国电力科学研究院北京100192

提出了基于改进自适应遗传算法的配电自动化规划中架空线路FTU优化配置方法,在满足重要用户要求和系统供电可靠性约束条件下,安装终端总投资最少。对网架以开关和FTU类型分别进行各类区域划分;采用故障后果分析法,确定某区域故障情况下... 详细信息

提出了基于改进自适应遗传算法的配电自动化规划中架空线路FTU优化配置方法,在满足重要用户要求和系统供电可靠性约束条件下,安装终端总投资最少。对网架以开关和FTU类型分别进行各类区域划分;采用故障后果分析法,确定某区域故障情况下各区域停电时间、枚举区域故障、对区域年停电时间及系统可靠性进行计算;使用改进自适应遗传算法对问题进行求解;仿真结果表明,该算法具有较好的全局收敛性,与传统遗传算法和自适应遗传算法相比,总投资平均值分别降低约10%和3%。

关键词：配电自动化优化配置自适应遗传算法可靠性

InSAR双星编队测绘卫星任务规划方法研究

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测控技术 2023年第7期42卷 73-79页

作者：李鹏宇崔家山孙然上海电子信息职业技术学院中德工程学院上海201411 西安电子科技大学空间科学与技术学院陕西西安710126 上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093

针对双星编队干涉合成孔径雷达(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)测绘任务的特点,考虑双星编队卫星平台的约束条件,采用多目标优化和基于优先级的遗传优化算法,实现了双星编队任务规划的各个关键步骤的设计,并对测绘任... 详细信息

针对双星编队干涉合成孔径雷达(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)测绘任务的特点,考虑双星编队卫星平台的约束条件,采用多目标优化和基于优先级的遗传优化算法,实现了双星编队任务规划的各个关键步骤的设计,并对测绘任务进行了系统仿真,求取了测绘任务规划结果,最终获得了任务规划的最优解。经过与贪婪优化算法仿真结果对比分析,采用的基于优先级的遗传优化任务调度算法在双星编队卫星测绘任务优化问题求解方法方面具备明显的优势,卫星系统资源分配效能达到最优,对卫星资源的合理分配起到了关键作用。

关键词：干涉合成孔径雷达任务规划基于优先级的多目标遗传算法载荷约束

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