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基于优化人工势场法的插秧机绕障策略研究

农业机械学报 2022年第S1期53卷 20-27页

作者：姜龙腾迟瑞娟熊泽鑫马悦琦班超朱晓龙中国农业大学工学院北京100083 中国农业大学车辆智能控制实验室北京100083

针对水田中存在的壕沟、田埂、石块、电线杆等障碍物使得插秧机无法保证作业连续性和插秧直线性等问题,设计了基于优化人工势场法的插秧机绕障路径规划策略。通过增加插秧机实时位置与目标作业点的相对距离作为判断条件来动态改变势场大... 详细信息

针对水田中存在的壕沟、田埂、石块、电线杆等障碍物使得插秧机无法保证作业连续性和插秧直线性等问题,设计了基于优化人工势场法的插秧机绕障路径规划策略。通过增加插秧机实时位置与目标作业点的相对距离作为判断条件来动态改变势场大小,同时设立了虚拟局部目标点来弥补传统人工势场法目标点不可达和局部最小点的算法缺陷;将插秧机简化为二轮车模型,建立插秧机转向系统数学模型,得出插秧机速度、行驶航向角和前轮转角表达式,以横向偏差与航向偏差作为评判路径优化效果的因素。转向控制器以复合模糊PID算法控制插秧机的转角,不断减小理想前轮转角与实际转角的偏差,实现转角最优化;采用超声波传感器实时检测道路障碍物并结合RTK-GPS实时更新位置坐标,设计出插秧机绕障转向控制策略。通过Matlab对优化的人工势场法的避障路径控制策略进行仿真,仿真结果表明,当障碍物不在影响范围内,插秧机直线追踪的最大横向位置偏差为5 cm,平均偏差约为2 cm,最大避障横向偏差小于0.5 m,优化后的算法具有较好的控制精度,可避免目标点不可达的问题。基于洋马VP6E插秧机作为实验平台进行了实车实验,实验结果表明,当插秧机以速度0.5、1.0、1.5 m/s行驶时,左侧绕障的最大横向偏差均不大于1.2218 m,航向偏差最大值为30.1491°,绕障前后直线追踪的平均横向偏差为0.025 m,平均航向偏差为3.12°;右侧绕障的最大横向偏差均不大于1.2459 m,航向偏差最大值为25.2294°,绕障前后直线追踪的平均横向偏差为0.023 m,平均航向偏差为3.36°,所设计的避障方法可满足插秧机在农艺作业过程中的避障要求,具有很好的可行性与鲁棒性。

关键词：自主导航插秧机人工势场法避障路径规划自主决策

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基于模型预测的插秧机路径跟踪控制算法

农业机械学报 2022年第11期53卷 22-30,99页

作者：迟瑞娟熊泽鑫姜龙腾马悦琦黄修炼朱晓龙中国农业大学工学院北京100083

为了提高自动驾驶插秧机路径跟踪更高频的控制,本文提出一种基于模型预测的路径跟踪控制方法。以模型预测算法为基础设计自动驾驶控制器,通过简化农机车辆模型、线性化运动学方程、制定约束量,实现以当前状态量p=(x,y,θ)预测下一时刻... 详细信息

为了提高自动驾驶插秧机路径跟踪更高频的控制,本文提出一种基于模型预测的路径跟踪控制方法。以模型预测算法为基础设计自动驾驶控制器,通过简化农机车辆模型、线性化运动学方程、制定约束量,实现以当前状态量p=(x,y,θ)预测下一时刻的车辆状态,控制自动驾驶插秧机沿参考路径行走。通过在Matlab中建立仿真模型验证控制器的可行性,结果表明:直线路径跟踪横向偏差小于0.02 m,航向偏差小于0.08°,曲线路径横向偏差平均值为0.022 m、航向偏差平均值为0.699°,可用于实车试验。另外,以水稻插秧机为试验平台,通过设置不同车速验证算法的鲁棒性,直线路径跟踪平均横向、航向偏差分别为0.021 m、6.187°,曲线路径跟踪平均横向、航向偏差分别为0.450 m、10.107°,可满足自动驾驶插秧机路径跟踪精度及实时性需求,为农机路径跟踪控制研究提供了参考。

关键词：插秧机自动驾驶路径跟踪模型预测

基于Winform的农机导航终端监控系统设计与试验

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农机化研究 2023年第10期45卷 115-120页

作者：黄修炼迟瑞娟董乃希朱晓龙马悦琦班超熊泽鑫中国农业大学工学院北京海淀区100083

农机自动导航是实现精细农业的关键,随着导航技术的日益发展,终端监控作为导航系统的核心受到了广泛的关注。为了实现对农机作业时导航定位信息的有效监控,在Windows平台上采用VS2019开发环境、Winform软件开发技术和C#语言,设计了一种... 详细信息

农机自动导航是实现精细农业的关键,随着导航技术的日益发展,终端监控作为导航系统的核心受到了广泛的关注。为了实现对农机作业时导航定位信息的有效监控,在Windows平台上采用VS2019开发环境、Winform软件开发技术和C#语言,设计了一种农机自动导航车载终端系统。系统主要包括硬件平台的搭建以及软件系统的设计,具有数据实时通讯、数据分析处理、文件读写、虚拟场景显示、百度地图显示和历史作业轨迹查看等功能。将该导航终端监控系统搭载到洋马插秧机上进行试验,结果表明:软件系统界面友好,通讯稳定,功能较为齐全,满足农机田间辅助作业的需求。

关键词：农机导航终端监控 Winform C#语言

基于二维磁光阱的增强型^(199)Hg冷原子团制备

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物理学报 2024年第1期73卷 140-148页

作者：余泽鑫刘琪鑫孙剑芳徐震中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学重点实验室上海201800 中国科学院大学北京100049

在精密测量领域中,高效地制备冷原子团具有重要的意义.在光晶格钟里,缩短冷原子团的制备时间可以降低Dick噪声,从而提高光晶格钟的稳定性.本文采用二维磁光阱加推送光的构型提高了三维磁光阱在超高真空环境中的装载率,并通过压缩磁光阱... 详细信息

在精密测量领域中,高效地制备冷原子团具有重要的意义.在光晶格钟里,缩短冷原子团的制备时间可以降低Dick噪声,从而提高光晶格钟的稳定性.本文采用二维磁光阱加推送光的构型提高了三维磁光阱在超高真空环境中的装载率,并通过压缩磁光阱技术降低了原子团温度,实现了用于^(199)Hg光晶格钟的增强型冷原子团制备.实验上通过优化三维和二维磁光阱的失谐量和磁场梯度以及推送光的失谐量和功率等参数,将三维磁光阱的^(199)Hg冷原子装载率增强了51倍,提升至3.1×10^(5)s^(–1),然后使用压缩磁光阱技术将^(199)Hg冷原子团的温度降低至45μK,低于多普勒冷却理论温度.这种基于二维磁光阱的增强型冷原子团制备可在超真空环境下实现对三维磁光阱装载率的高增益,有效地缩短了冷原子团的制备时间,同时也降低了原子团的温度,有利于提高光晶格的转移效率,为其他冷原子实验中冷汞原子团制备提供了有效方案.

关键词：汞原子光晶格钟激光冷却二维磁光阱

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高混凝土面板堆石坝接缝止水设计综述

人民长江 2024年

作者：殷鸣胡清义熊泽斌陈兴长江勘测规划设计研究有限责任公司

接缝止水是高混凝土面板堆石坝设计的关键技术问题之一，主要包括止水变形控制标准与止水结构设计两大方面。对国内外高混凝土面板堆石坝接缝止水设计研究进展进行了简述，介绍了目前我国接缝止水结构设计的基本思路及工程实践，研究认... 详细信息

接缝止水是高混凝土面板堆石坝设计的关键技术问题之一，主要包括止水变形控制标准与止水结构设计两大方面。对国内外高混凝土面板堆石坝接缝止水设计研究进展进行了简述，介绍了目前我国接缝止水结构设计的基本思路及工程实践，研究认为采用数值计算结合工程经验确定接缝止水变形控制标准是合适的，目前的创新成果集中在表层填料止水及其保护盖板、垂直缝柔性嵌缝材料等方面。混凝土面板堆石坝接缝止水后续设计研究中的重点为表层止水结构创新、止水结构简化设计、防挤压破坏措施、止水耐久性提高方法和修复技术。

关键词：水工结构混凝土面板堆石坝接缝止水变形控制标准止水结构设计

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基于多特征增强的手部姿态估计方法

计算机工程与应用 2024年第6期60卷 207-213页

作者：奉鑫鑫高曙武汉理工大学计算机与人工智能学院武汉430070

手部姿态估计是计算机视觉研究的重要方向之一,在人机交互、虚拟现实、机器人控制等应用领域发挥着重要作用。针对目前手部姿态估计存在特征表示方法单一性的问题,提出手部关键点连接关系特征构建方法与基于手部运动语义关系的关键点特... 详细信息

手部姿态估计是计算机视觉研究的重要方向之一,在人机交互、虚拟现实、机器人控制等应用领域发挥着重要作用。针对目前手部姿态估计存在特征表示方法单一性的问题,提出手部关键点连接关系特征构建方法与基于手部运动语义关系的关键点特征聚合增强方法,提高手部特征表达与信息共享能力;针对手部目标检测与图像分割等预处理方法中存在的遮挡性问题,设计手部轮廓特征提取方法,提高预处理效果;基于所提出的多特征表示与增强方法,构建了一个基于全卷积结构的深度学习神经网络模型,避免直接回归计算3D姿态信息导致的空间信息丢失问题,从而有效提高了3D手部姿态估计精度。在DO、ED、RHD等多个数据集上与SOTA模型相比,均取得了竞争性的效果,且平均AUC结果达到了93.3%,说明所提出的方法也具有较好普适性。

关键词： 3D手部姿态估计特征增强卷积神经网络全卷积神经网络

恶意干扰下的无人机辅助边缘计算加权能耗与时延智能优化

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电子与信息学报 2024年第7期46卷 2879-2887页

作者：杨和林郑梦婷刘帅肖亮谢显中熊泽辉厦门大学信息学院厦门361005 重庆邮电大学重庆市计算机网络与通信技术重点实验室重庆400065 新加坡科技设计大学信息系统技术与设计学院新加坡487372

近年来,将移动边缘计算(MEC)服务器搭载在无人机(UAV)上为地面移动用户提供服务备受学术界和工业界广泛的关注。但在恶意干扰环境下,如何有效调度资源降低系统时延和能耗成为关键问题。为此,针对干扰机影响下无人机辅助边缘计算的问题,... 详细信息

近年来,将移动边缘计算(MEC)服务器搭载在无人机(UAV)上为地面移动用户提供服务备受学术界和工业界广泛的关注。但在恶意干扰环境下,如何有效调度资源降低系统时延和能耗成为关键问题。为此,针对干扰机影响下无人机辅助边缘计算的问题,该文建立一个以最小化加权能耗与时延为目标的模型,联合优化无人机飞行轨迹、资源调度和任务分配来提升无人机辅助移动边缘计算系统性能。鉴于优化问题难求解以及恶意干扰行为动态多变,该文提出了一种基于双延迟深度确定性策略梯度(TD3)的资源调度算法,同时结合优先经验回放(PER)机制提高算法收敛速度和稳定性,高效对抗恶意干扰攻击。仿真结果表明所提算法较其他算法,能够有效降低系统的时延和能耗,并具有很好的收敛性与稳定性。

关键词：无人机通信移动边缘计算资源调度抗干扰深度强化学习

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基于ⅢF A/V规范和Avalon系统的大学图书馆视听数据库建设研究

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图书馆杂志 2024年第1期43卷 50-58,49页

作者：张毅熊泽泉胡晓明陈丹华东师范大学图书馆

随着中国网络基础设施的不断改善,视听媒体在年轻一代中非常流行,给以文本资源为主的图书馆带来了挑战。本研究旨在探究国内外大学图书馆视听资源数据库建设的现状,借鉴ⅢF规范在图像资源管理方面的成功经验和各种视听保存社区的实践,... 详细信息

随着中国网络基础设施的不断改善,视听媒体在年轻一代中非常流行,给以文本资源为主的图书馆带来了挑战。本研究旨在探究国内外大学图书馆视听资源数据库建设的现状,借鉴ⅢF规范在图像资源管理方面的成功经验和各种视听保存社区的实践,提出基于ⅢF A/V规范与开源软件的中国大学图书馆视听资源管理方法。通过分析华东师范大学图书馆在视听资源保存、流媒体发布、时间轴气泡注释、转录、视听结构化和开放共享方面的实践,进行实证研究。

关键词：视听数据库 ⅢF A/V Avalon媒体系统视听可视化

某核电发电机定子U相绝缘低原因分析及故障查找

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上海大中型电机 2024年第2期 9-12页

作者：熊泽林中广核惠州核电有限公司广东516000

某核电发电机在安装阶段完成定子主引线三相手包绝缘后,对发电机定子进行绝缘测量时,发现U相绝缘不合格。本文通过对发电机定子绕组等值电路图的分析和现场逐条排查,排除了手包绝缘缺陷、出线套管绝缘缺陷等故障可能性,最终定位到由于... 详细信息

某核电发电机在安装阶段完成定子主引线三相手包绝缘后,对发电机定子进行绝缘测量时,发现U相绝缘不合格。本文通过对发电机定子绕组等值电路图的分析和现场逐条排查,排除了手包绝缘缺陷、出线套管绝缘缺陷等故障可能性,最终定位到由于发电机定子水回路存在残留水分,发电机水回路气密试验后改变了定子水回路中水的分布,叠加测温元件故障,导致发电机定子绝缘测量值降低。

关键词：发电机绝缘低定子水回路测温元件汇水环故障查找