检索结果-南通市图书馆

采用支持向量机的非对称阀控液压缸模型预测控制

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西安交通大学学报 2020年第1期54卷 93-100,107页

作者：杨泰春陶建峰覃程锦刘成良上海交通大学机械与动力工程学院

针对非对称阀控液压缸位置控制中出现超调与由阀芯换向引起的压力冲击问题,设计了基于支持向量机与序列二次规划算法的非线性模型预测控制器。采用支持向量机拟合控制信号与活塞速度的关系得到系统的近似模型,使用序列二次规划算法求解... 详细信息

针对非对称阀控液压缸位置控制中出现超调与由阀芯换向引起的压力冲击问题,设计了基于支持向量机与序列二次规划算法的非线性模型预测控制器。采用支持向量机拟合控制信号与活塞速度的关系得到系统的近似模型,使用序列二次规划算法求解获取控制器输出;通过增加输出约束以及满足输入约束实现每次控制过程中阀芯不换向、活塞快速到达目标位置并且无超调。数值仿真结果表明:在相对位置误差信号大于8%时,控制器输出的控制信号始终大于最大控制信号的90%,有效缩短了系统的响应时间;在保证活塞位置无超调、阀芯不换向的条件下,实现了精确位置控制,稳态误差小于0.02%。所提算法实现了多约束条件下非对称阀控液压缸系统的无超调快速控制,具有一定的理论和工程价值。

关键词：非对称阀控液压缸模型预测控制支持向量机序列二次规划算法

小麦精量播种机排种高精度检测系统设计与试验

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农业机械学报 2019年第1期50卷 66-74页

作者：陈建国李彦明覃程锦刘成良上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

为实现小麦精量播种机播种量的精准检测,基于电容传感器设计了一套高精度小麦种子粒数检测系统。研究了小麦种子以单粒形式下落和多粒同时下落两种方式下的电容与小麦种子数目之间的关系。对于小麦种子以单粒形式下落,提出用差分动态阈... 详细信息

为实现小麦精量播种机播种量的精准检测,基于电容传感器设计了一套高精度小麦种子粒数检测系统。研究了小麦种子以单粒形式下落和多粒同时下落两种方式下的电容与小麦种子数目之间的关系。对于小麦种子以单粒形式下落,提出用差分动态阈值法检测小麦种子数目,试验表明检测的最大相对误差为1. 54%;对于多粒小麦种子同时下落,排种轮转速从20 r/min到55 r/min,每增加5 r/min,分别建立小麦种子数目与电容积分值之间的最小二乘回归模型。试验结果表明,根据实际转速和速度最近原则选择相应的回归模型,该系统对不同的排种转速均具有较高的检测精度,相对误差介于-2. 16%～2. 23%之间。对于小麦精量播种机不同的排种模式或不同的排种速度,所设计的排种检测系统均有较高的检测精度。

关键词：小麦播种机播种量电容传感器差分动态阈值法最小二乘法

同步压缩小波与极限梯度提升树融合的柴油机失火故障诊断

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西安交通大学学报 2019年第2期53卷 47-54,169页

作者：李卫星陶建峰覃程锦刘成良上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

针对柴油机失火故障诊断特征提取分辨率较低和分类评估容易出现过拟合的问题,提出了一种同步压缩小波变换和极限梯度提升树融合的诊断方法。在不同转速下进行柴油机失火性能试验,采集缸盖振动信号,对信号利用时域统计、同步压缩小波提... 详细信息

针对柴油机失火故障诊断特征提取分辨率较低和分类评估容易出现过拟合的问题,提出了一种同步压缩小波变换和极限梯度提升树融合的诊断方法。在不同转速下进行柴油机失火性能试验,采集缸盖振动信号,对信号利用时域统计、同步压缩小波提取特征,再采用局部线性嵌入方法进行特征降维,最后利用极限梯度提升树进行失火评估分类。不同工况与评估方法下的对比实验结果表明,所提方法的分类准确率最高可达99.828%,相比小波包特征提取的评估方法提升至少10%。在低模型复杂度下,所提方法具有最小的模型预测均方根误差,证明了方法的鲁棒性和抑制模型过拟合的能力。

关键词：失火故障诊断同步压缩小波变换极限梯度提升树局部线性嵌入

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水田田埂边界支持向量机检测方法

农业机械学报 2019年第6期50卷 22-27,109页

作者：蔡道清李彦明覃程锦刘成良上海交通大学机械与动力工程学院

提出了基于支持向量机的水田田埂边界线的检测算法。采用支持向量机分类算法代替传统的图像分割算法,分割水田图像,提高了在不同光照条件下田埂边界检测的鲁棒性。图像预处理阶段引入超像素分割算法,大大减少了后续图像处理的计算量,并... 详细信息

提出了基于支持向量机的水田田埂边界线的检测算法。采用支持向量机分类算法代替传统的图像分割算法,分割水田图像,提高了在不同光照条件下田埂边界检测的鲁棒性。图像预处理阶段引入超像素分割算法,大大减少了后续图像处理的计算量,并为支持向量机的模型训练提供大量的样本。选取足够数量的超像素样本,提取其颜色特征和纹理特征,构成19维的特征向量,并作为训练支持向量机模型的输入。使用训练好的支持向量机模型识别新图像中的水田田埂区域,模型评价指标F1分数达到90.7%。采用霍夫变换提取田埂边界,在NVIDIA的Jetson TX2硬件平台上,算法总运行时间在0.8s以内,有效满足了水田直播机的实时性要求。

关键词：田埂边界机器视觉支持向量机霍夫检测

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小麦播种量电容法检测系统设计与试验

农业工程学报 2018年第18期34卷 51-58页

作者：陈建国李彦明覃程锦刘成良上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

为实现小麦播种机播种量的精准检测,该文基于电容法设计了一套用于小麦播种量检测的系统,由检测分辨率和排种轮转速与采样频率约束关系确定传感器结构尺寸,建立了种子数量与电容变化量之间的线性关系。在采样周期为15 ms、排种轮转数20 ... 详细信息

为实现小麦播种机播种量的精准检测,该文基于电容法设计了一套用于小麦播种量检测的系统,由检测分辨率和排种轮转速与采样频率约束关系确定传感器结构尺寸,建立了种子数量与电容变化量之间的线性关系。在采样周期为15 ms、排种轮转数20 r/min条件下,基于时间窗口建立了小麦播种量实时检测最小二乘回归模型。为了使检测系统适用于不同的排种轮转速,提出了一种通过改变采样周期的检测方法,即排种轮速度每增加5 r/min时,采样周期相应减少0.4ms,则上述建立的最小二乘回归模型仍适用,对不同的排种轮转速均具有较高的检测精度,相对误差介于-2.26%~2.17%之间。本文所设计的检测系统为实现小麦播种量的精准检测提供了一种有效途径,具有较好的实用性和经济性。

关键词：农业机械传感器设计播种量电容法最小二乘回归模型

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空间余量最优的拼装机轨迹规划

浙江大学学报（工学版） 2017年第3期51卷 453-460页

作者：王明斗陶建峰覃程锦刘成良上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

针对类矩形盾构管片拼装轨迹规划问题,阐述类矩形盾构管片拼装机的工作原理并推导其运动学正逆解.在机械手外轮廓上设置若干关键点,建立关键点空间余量最优模型,并将空间余量最大位姿作为管片拼装轨迹的中间段;在关节空间内采用多项式... 详细信息

针对类矩形盾构管片拼装轨迹规划问题,阐述类矩形盾构管片拼装机的工作原理并推导其运动学正逆解.在机械手外轮廓上设置若干关键点,建立关键点空间余量最优模型,并将空间余量最大位姿作为管片拼装轨迹的中间段;在关节空间内采用多项式插值法获取平滑的起始段与结束段轨迹.最终形成的轨迹包括起始段、中间段和结束段:起始段为起点至空间余量最大位姿点轨迹段,中间段为空间余量最大位姿运动轨迹段,结束段为空间余量最大位姿点至终点轨迹段.仿真实验表明:该方法能够规划出从起点至终点的无碰平滑轨迹,使得类矩形盾构管片拼装机在狭窄空间内安全有效地完成管片递送任务.

关键词：拼装机轨迹规划运动学正逆解空间余量最优多项式插值法

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类矩形盾构单机械臂管片拼装机静态误差计算

现代隧道技术 2016年第S1期53卷 60-68页

作者：陶建峰覃程锦黄德中顾建江上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海隧道工程有限公司上海200232

针对类矩形盾构施工中管片拼装机工作空间紧凑、管片姿态调整灵活的要求,开发了一种新型单机械臂管片拼装机。文章介绍了该拼装机的机构组成与工作原理,重点推导了该型拼装机在回转平面内的运动学正解与逆解公式,利用微分法给出了拼装... 详细信息

针对类矩形盾构施工中管片拼装机工作空间紧凑、管片姿态调整灵活的要求,开发了一种新型单机械臂管片拼装机。文章介绍了该拼装机的机构组成与工作原理,重点推导了该型拼装机在回转平面内的运动学正解与逆解公式,利用微分法给出了拼装机的静态误差传递模型,并分析了各个D-H参数误差对拼装机末端位姿误差的敏感性;通过数值计算及Solidworks仿真验证了相关计算公式的正确性。研究结果表明:在各个D-H参数误差中关节角误差对拼装机末端位姿误差的影响最大,即使在较小的D-H参数误差条件下拼装机末端也有较大的位姿误差,在相同的D-H参数误差条件下拼装机末端位姿误差在11块管片终点处存在较大差别。

关键词：类矩形盾构管片拼装机运动学正解运动学逆解静态误差

随机丢弃和批标准化的深度卷积神经网络柴油机失火故障诊断

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西安交通大学学报 2019年第8期53卷 159-166页

作者：张康陶建峰覃程锦李卫星刘成良上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室

针对已有的柴油机失火故障诊断方法需要精细且耗时的时频特征提取过程,且对实际含有噪声的样本诊断准确率低的问题,提出了一种随机丢弃和批标准化的深度卷积神经网络柴油机失火故障诊断方法。在不同的转速工况下进行柴油机失火故障模拟... 详细信息

针对已有的柴油机失火故障诊断方法需要精细且耗时的时频特征提取过程,且对实际含有噪声的样本诊断准确率低的问题,提出了一种随机丢弃和批标准化的深度卷积神经网络柴油机失火故障诊断方法。在不同的转速工况下进行柴油机失火故障模拟试验,将采集到的原始缸盖振动信号作为深度卷积神经网络的输入,并在输入端引入随机丢弃抑制输入噪声,通过一维卷积操作自动提取失火故障模式特征,接着在各卷积输出层对特征信号进行批标准化处理,以减少信号在深度卷积层内部的方差偏移,最后基于多分类函数完成失火故障分类。不同噪声环境和方法的对比试验结果表明,所提方法的分类准确率最高可达100%,同时在保证算法准确率的前提下,其鲁棒性优于依赖时频提取特征的方法。

关键词：失火故障诊断深度卷积神经网络噪声环境随机丢弃批标准化

基于时间冲击最优的TBM换刀机器人轨迹规划

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浙江大学学报（工学版） 2023年第1期57卷 1-9页

作者：陶治同陶建峰覃程锦刘成良上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

为了提高隧道掘进机(TBM)换刀机器人的工作效率,减小换刀过程中的运动冲击,提出基于改进型粒子群优化(PSO)算法的轨迹优化方法.采用位姿分离法与关节变量最小策略,对冗余关节机器人进行运动学分析.利用所求的逆解,将目标轨迹由笛卡尔空... 详细信息

为了提高隧道掘进机(TBM)换刀机器人的工作效率,减小换刀过程中的运动冲击,提出基于改进型粒子群优化(PSO)算法的轨迹优化方法.采用位姿分离法与关节变量最小策略,对冗余关节机器人进行运动学分析.利用所求的逆解,将目标轨迹由笛卡尔空间映射到关节空间.针对每个关节使用5次NURBS曲线构造冲击连续的关节轨迹,以时间冲击最优构造目标函数,采用改进型PSO算法求解出最优时间序列,完成对轨迹的优化.通过对特定的换刀任务进行轨迹规划,得到各关节的优化轨迹.优化结果表明,提出的轨迹规划方法可以为换刀机器人各关节提供理想的轨迹,具有较强的轨迹跟踪能力.利用5次NURBS插值法与改进型PSO优化算法,可以保证轨迹的时间最短与冲击最小,提高了运行的效率与平稳性.

关键词： TBM换刀机器人轨迹规划改进型粒子群优化时间冲击最优 5次NURBS曲线

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