检索结果-南通市图书馆

基于PPO算法的自动驾驶人机交互式强化学习方法

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计算机应用研究 2024年

作者：时高松赵清海董鑫贺家豪刘佳源青岛大学机电工程学院

针对当前自动驾驶领域中深度强化学习(Deep Reinforcement Learning,DRL)所面临的高计算性能需求和收敛速度慢，将变分自编码器(Variational Autoencoder,VAE)和近端策略优化算法(ProximalPolicy Optimization,PPO)相结合。通过采用VAE的特征编码技术，将Carla模拟器获取的语义图像有效转换为状态输入，以此应对DRL在处理复杂自动驾驶任务时的高计算负担。为了解决DRL训练中出现的局部最优和收敛速度慢的问题，引入了驾驶干预机制和基于驾驶员引导的经验回放机制，在训练初期和模型陷入局部最优时进行驾驶干预，以提升模型的学习效率和泛化能力。通过在交通路口左转场景进行的实验验证，结果表明，在驾驶干预机制的帮助下，训练初期模型的性能提升加快，且模型陷入局部最优时通过驾驶干预，模型的性能进一步提升，且在复杂场景下提升更为明显。

关键词：自动驾驶深度强化学习特征编码驾驶干预经验回放

改进粒子群算法的自动充电机械臂时间最优轨迹研究

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机械科学与技术 2024年第3期43卷 423-429页

作者：朱浩赵清海郑群锋宁长久青岛大学机电工程学院山东青岛266071 青岛大学电动汽车智能化动力集成技术国家地方联合工程研究中心山东青岛266071 北京理工大学机械与车辆学院北京100081

针对桁架充电机械臂关节空间轨迹规划的时间优化问题,提出了一种非线性动态学习因子的粒子群算法。通过运动学分析获取工作空间,引入3-5-3多项式插值进行轨迹规划。结合运动过程中的速度与加速度约束,寻求运动过程中的最短时间。对比改... 详细信息

针对桁架充电机械臂关节空间轨迹规划的时间优化问题,提出了一种非线性动态学习因子的粒子群算法。通过运动学分析获取工作空间,引入3-5-3多项式插值进行轨迹规划。结合运动过程中的速度与加速度约束,寻求运动过程中的最短时间。对比改进粒子群算法和基本粒子群算法的收敛速度,分析各关节优化前后运动时间的变化情况,并进行仿真实验验证。结果表明:改进粒子群算法的收敛性能较基本粒子群算法更快,整体运动时间缩短约33%,证实改进粒子群算法的可行性。

关键词：桁架充电机械臂时间优化非线性动态学习因子粒子群算法

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汽车半主动座椅悬架自适应模糊神经滑模控制

机械设计 2024年第4期41卷 28-35页

作者：贾继良赵清海杨景周陈满青岛大学机电工程学院山东青岛266071

针对含有人体模型的5自由度座椅悬架系统,设计一种基于自适应模糊神经网络(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System,ANFIS)的滑模控制器(ANFIS-SMC)。首先,设计一种时变滑模面,通过调整其斜率使系统状态点快速到达滑模面,从而提升系统... 详细信息

针对含有人体模型的5自由度座椅悬架系统,设计一种基于自适应模糊神经网络(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System,ANFIS)的滑模控制器(ANFIS-SMC)。首先,设计一种时变滑模面,通过调整其斜率使系统状态点快速到达滑模面,从而提升系统控制速度;其次,通过ANFIS对切换增益在线调节,用切换项消除干扰,实现控制器在复杂多源干扰下精确控制;最后,仿真验证采用双曲正切函数代替切换项中的符号函数,使得输出更连续,有效降低抖振。仿真结果表明:该控制器能有效提高系统的跟踪性能和响应速度,对不确定性干扰具有较好的鲁棒性,带有该控制器的座椅悬架乘坐舒适性明显改善。

关键词：半主动座椅悬架滑模控制自适应模糊神经网络鲁棒性

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油管外接管生产线送料切断控制系统设计

现代制造工程 2024年第4期 146-152页

作者：林思安王继荣赵清海王鑫磊李军青岛大学机电工程学院青岛266071 青岛大学威海创新研究院威海264200 青岛大学计算机科学技术学院青岛266071

针对油管外接管生产过程中切断精确度低、废料率高,各设备相互独立及自动化程度较低等问题,在传统钢管切割设备的基础上优化设计了精确送料单元、锁紧切割单元、自动下料单元。基于S7-1500 PLC进行了油管外接管自动生产线控制系统的硬... 详细信息

针对油管外接管生产过程中切断精确度低、废料率高,各设备相互独立及自动化程度较低等问题,在传统钢管切割设备的基础上优化设计了精确送料单元、锁紧切割单元、自动下料单元。基于S7-1500 PLC进行了油管外接管自动生产线控制系统的硬件及软件设计,利用TIA Portal设计控制逻辑,采用西门子KTP1200人机交互面板对生产线工作状态进行实时监控,实现对整机的协调控制。实验测试表明,所设计的油管外接管自动生产线自动化程度高、运行稳定,显著提高了油管外接管的生产效率与自动化程度。

关键词：精确送料锁紧切割自动生产线人机交互

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基于安全攸关控制的车辆协同换道控制研究

自动化与仪器仪表 2024年第3期 163-166,170页

作者：杜思雨赵清海何田青岛大学自动化学院山东青岛266071 青岛大学机电工程学院山东青岛266071 青岛大学电动汽车智能化动力集成技术国家地方联合工程研究中心山东青岛266071

针对智能交通中车辆换道的安全性与通行效率问题,以网联自动驾驶车辆(Connected and Automated Vehicle,CAV)协同换道控制为研究对象,提出了一种安全攸关型车道自动变换控制策略。首先,基于安全攸关控制原理,提出一种改进的车辆协同变... 详细信息

针对智能交通中车辆换道的安全性与通行效率问题,以网联自动驾驶车辆(Connected and Automated Vehicle,CAV)协同换道控制为研究对象,提出了一种安全攸关型车道自动变换控制策略。首先,基于安全攸关控制原理,提出一种改进的车辆协同变道控制器,提高车辆换道效率,称为新形式CLF-CBF-QP(Control Lyapunov Function-Control Barrier Function-Quadratic Programming)控制器;其次,搭建车辆协同换道控制系统,保障车辆换道的安全性。通过MATLAB仿真平台在高速公路场景下验证所提出的控制策略的安全性和可行性,仿真对比控制器优化前后的性能。仿真结果表明:所提出的控制策略能够保障车辆换道的安全性,改进后的控制器提高了车辆换道成功率。

关键词：智能交通协同换道控制安全攸关控制控制屏障函数控制李雅普诺夫函数二次规划

普通烟草HSP20基因家族成员鉴定及表达分析

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中国烟草学报 2024年

作者：赵泽玉杜甫李子玮王琰琰王荣浩施友志孙晋浩田震赵清海管恩森孙刚王大海王朔李志远湖北中烟工业有限责任公司江苏中烟工业有限责任公司技术中心中国农业科学院烟草研究所山东潍坊烟草有限公司

【背景和目的】热休克蛋白20（Heat Shock Protein 20， HSP20）是一个重要的蛋白质家族，在植物生长发育及抗逆胁迫中发挥重要作用，目前HSP20基因在烟草中还未有广泛的研究。【方法】通过茄科数据库，利用生物信息学分析手段，确定普... 详细信息

【背景和目的】热休克蛋白20（Heat Shock Protein 20， HSP20）是一个重要的蛋白质家族，在植物生长发育及抗逆胁迫中发挥重要作用，目前HSP20基因在烟草中还未有广泛的研究。【方法】通过茄科数据库，利用生物信息学分析手段，确定普通烟草中HSP20家族成员并进行相关分析。【结果】在烟草中鉴定得到了58个HSP20家族基因，进化分析将其划分为13个亚家族，分布在13条染色体上；共线性分析表明烟草中有5对基因存在染色体片段复制；顺式作用元件分析表明NtHSP20成员上游存在生长发育、胁迫响应等多种顺式作用元件；HSP20家族基因具有显著的组织特异表达性，在根、茎中基因表达数量和表达水平较明显，在花中的表达数量和表达水平较低；qRT-PCR分析表明NtHSP20家族部分成员对干旱胁迫具有特异性响应，且在不同的胁迫阶段不同基因表达量有显著差异。【结论】该研究为后续烟草HSP20家族生长发育和抗逆胁迫等机理研究奠定了基础。

关键词：烟草 NtHSP20 进化分析抗逆胁迫表达分析

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基于博弈论的智能网联汽车换道决策模型研究

复杂系统与复杂性科学 2023年

作者：杜思雨赵清海何田青岛大学机电工程学院青岛大学电动汽车智能化动力集成技术国家地方联合工程研究中心青岛大学自动化学院

针对智能网联汽车换道行为冲突的问题，提出一种基于博弈论的车辆换道决策模型。首先对车辆主要的冲突场景进行分类，提出换道博弈模型；引入碰撞时间差，建立速度收益、安全收益和效率收益作为博弈收益函数；建立决策机制，提高车辆换... 详细信息

针对智能网联汽车换道行为冲突的问题，提出一种基于博弈论的车辆换道决策模型。首先对车辆主要的冲突场景进行分类，提出换道博弈模型；引入碰撞时间差，建立速度收益、安全收益和效率收益作为博弈收益函数；建立决策机制，提高车辆换道决策效率。利用MATLAB软件将所提出的换道博弈决策模型与混合策略博弈决策模型进行不同冲突场景的仿真实验，并对比分析两种决策模型的可行性和安全性。结果表明，提出的换道博弈决策模型具有更高的决策效率与安全性。

关键词：智能网联汽车博弈论换道行为冲突纳什均衡决策模型

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基于局部博弈的单交叉口路径规划研究

复杂系统与复杂性科学 2023年

作者：姜楠赵清海徐冲杜思雨青岛大学自动化学院电动汽车智能化动力集成技术国家地方联合工程研究中心(青岛) 青岛大学机电工程学院

针对智能车辆在单交叉口环境下存在因冲突风险引起的碰撞率高和通行效率低的问题，提出一种基于局部博弈算法的路径规划算法。通过建立路口冲突风险模型分析存在的冲突风险，对车辆与行人的冲突提出消解方法；引入局部博弈理论，建立收... 详细信息

针对智能车辆在单交叉口环境下存在因冲突风险引起的碰撞率高和通行效率低的问题，提出一种基于局部博弈算法的路径规划算法。通过建立路口冲突风险模型分析存在的冲突风险，对车辆与行人的冲突提出消解方法；引入局部博弈理论，建立收益函数评价可行决策，求出在约束条件下纯策略纳什均衡的解，并对车辆速度进行规划，最终实现智能车辆的路径规划。仿真结果表明，提出的路径规划算法在不同车流量下相比于演化博弈和合作博弈算法交互成功率提升9.32%，通行效率平均提升33%，能有效缓解交通压力。

关键词：智能车辆人车冲突局部博弈纳什均衡路径规划

考虑高斯移动热源瞬态效应的传热结构拓扑优化

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应用数学和力学 2023年

作者：周崇伟赵清海陈建良时高松青岛大学电动汽车智能化动力集成技术国家地方联合工程研究中心青岛大学机电工程学院

针对热源位置随时间发生变化的结构热传导问题，考虑高斯移动热源进行瞬态热传导拓扑优化设计。分别以整个时间历程内传热结构散热弱度最小化与区域温度最大值最小化为设计目标，体积分数为约束条件，采用伴随变量法推导目标函数与约束... 详细信息

针对热源位置随时间发生变化的结构热传导问题，考虑高斯移动热源进行瞬态热传导拓扑优化设计。分别以整个时间历程内传热结构散热弱度最小化与区域温度最大值最小化为设计目标，体积分数为约束条件，采用伴随变量法推导目标函数与约束条件的敏度信息，借助移动渐进线法更新设计变量，研究不同高斯热源移动路径与移动速度对拓扑优化结果的影响。结果表明，瞬态拓扑结构相较于稳态结果具有明显时变性，同时最佳传热构型受到热源加热时间和移动速度及路径的多重影响。

关键词：瞬态效应高斯移动热源拓扑优化散热弱度传热结构