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邵柏文作品

中国钢笔书法 2019年第3期 37-37页

作者：邵柏文淮阴工学院

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基于增量支配MPC的高速高精轨迹跟踪控制

华中科技大学学报(自然科学版) 2024年

作者：邵柏岩叶伯生金雄程罗智辉华中科技大学机械科学与工程学院

针对传统MPC难以满足高采样率快速系统实时性要求的问题，提出增量支配MPC方法。首先，引入二进制变量定义相邻控制量之间的支配关系，构建支配关系矩阵，并利用该矩阵使待求解的控制量受限，降低在线求解自由度。然后，为使控制器专注... 详细信息

针对传统MPC难以满足高采样率快速系统实时性要求的问题，提出增量支配MPC方法。首先，引入二进制变量定义相邻控制量之间的支配关系，构建支配关系矩阵，并利用该矩阵使待求解的控制量受限，降低在线求解自由度。然后，为使控制器专注于当前控制量的计算，利用状态量的平均误差和平均求解时间构建损失函数，并基于BiEO算法对支配关系矩阵中的受限部分进行优化，建立增量支配MPC。最后，利用MATLAB进行实验验证，证明本文方法在不影响控制平稳性的基础上，控制精度上小幅提升，实时性有大幅提升，控制域为50和70时，求解时间可分别降低43.06%和31.99%，优于现有方法。

关键词：轨迹跟踪模型预测控制 BiEO算法支配关系矩阵实时性

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基于速度控制的机器人轨迹摩擦补偿控制算法

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第4期52卷 51-58页

作者：叶伯生李思澳谭帅李晓昆金雄程邵柏岩华中科技大学机械科学与工程学院湖北武汉430074

目前机器人已在工业生产制造中得到广泛的应用,但由于机器人系统中关节摩擦等因素的影响,机器人的轨迹跟踪精度难以满足高精度生产的需求。为减少机械结构中非线性摩擦因素和系统中未建模干扰等因素对机器人运行稳定性和加工精度的影响... 详细信息

目前机器人已在工业生产制造中得到广泛的应用,但由于机器人系统中关节摩擦等因素的影响,机器人的轨迹跟踪精度难以满足高精度生产的需求。为减少机械结构中非线性摩擦因素和系统中未建模干扰等因素对机器人运行稳定性和加工精度的影响,文中提出了一种速度模式下的摩擦补偿控制算法。首先,基于傅里叶级数和5次多项式混合的方式设计最优激励轨迹,通过最小二乘法完成动力学参数的预辨识,并利用Levenberg-Marquardt法对预辨识结果进行迭代寻优,从而建立更为精确的机器人动力学模型;然后,基于李雅普诺夫方法设计机器人轨迹跟踪控制算法,将最速离散跟踪微分器中采集的关节角度输入所设计的轨迹跟踪控制算法中,得到实时的关节速度补偿值,将补偿值实时输入机器人中实现摩擦补偿控制;最后,以六自由度串联机器人为实验对象,对所设计的摩擦补偿控制算法进行实验验证。结果表明,相对于摩擦补偿前,机器人的末端轨迹跟踪精度提升约35%,从而验证了文中所提算法在机器人摩擦补偿领域的有效性。

关键词：摩擦补偿参数辨识轨迹跟踪微分器

“双减”政策背景下小学劳动教育课程资源开发与利用研究

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中国科技期刊数据库科研 2024年第7期 0009-0012页

作者：邵柏圣李翠花赣州师范高等专科学校江西赣州341000

劳动教育课程资源设计应该贴近实际生活、强调实践操作和问题解决,注重学生的实践经验和技能培养,注重激发学生的学习兴趣和情感体验,创设情感温暖、情感激发的学习氛围,让学生在劳动实践中体验到成就感和自豪感。当前小学劳动教育面临... 详细信息

劳动教育课程资源设计应该贴近实际生活、强调实践操作和问题解决,注重学生的实践经验和技能培养,注重激发学生的学习兴趣和情感体验,创设情感温暖、情感激发的学习氛围,让学生在劳动实践中体验到成就感和自豪感。当前小学劳动教育面临着来自双减政策、课程资源开发不足以及教育观念转变等方面的诸多问题和挑战,需要通过积极的政策引导、教师培训、教学模式创新、评价体系完善、家校社区合作等多方面的努力来加以解决。

关键词：双减政策劳动教育课程资源开发与利用

基于GBDT算法的机器人定位误差分级补偿方法

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机床与液压 2024年第11期52卷 1-6页

作者：李晓昆叶伯生邵柏岩金雄程李思澳黎晗华中科技大学机械科学与工程学院湖北武汉430074

为进一步提高工业机器人的定位精度,提出一种分级补偿的方法以降低几何和非几何因素引起的定位误差。使用遗传算法优化最小二乘法(GA-LS)进行几何参数误差辨识并补偿到机器人运动学模型中,再通过梯度提升树(GBDT)算法对残余非几何参数... 详细信息

为进一步提高工业机器人的定位精度,提出一种分级补偿的方法以降低几何和非几何因素引起的定位误差。使用遗传算法优化最小二乘法(GA-LS)进行几何参数误差辨识并补偿到机器人运动学模型中,再通过梯度提升树(GBDT)算法对残余非几何参数误差进行预测,并对残余误差进行补偿,最后以UR10机器人为研究对象进行了实验,验证该方法的准确性。实验结果表明:此分级补偿方法能有效提高机器人的绝对定位精度,补偿后机器人的平均定位误差由2.381 mm降低至0.156 mm,定位精度提升了93.4%;均方根定位误差由2.417 mm降低至0.163 mm,定位精度提升了93.2%。实验结果验证了此分级补偿方法的有效性。

关键词：机器人标定误差辨识绝对定位精度梯度提升树

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伪目标迭代生成的机器人误差补偿算法

中国机械工程 2024年第1期35卷 136-143页

作者：叶伯生金雄程黎晗邵柏岩李晓昆李思澳华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074

针对机器人误差模型建立后的误差补偿问题,提出一种改进的伪目标迭代算法。该算法用每次迭代中生成新的伪目标来修正关节角,从而不断减小机器人实际误差。完善了伪目标迭代算法流程,提出了5种新的不同的伪目标生成方法,分析了各种方法... 详细信息

针对机器人误差模型建立后的误差补偿问题,提出一种改进的伪目标迭代算法。该算法用每次迭代中生成新的伪目标来修正关节角,从而不断减小机器人实际误差。完善了伪目标迭代算法流程,提出了5种新的不同的伪目标生成方法,分析了各种方法的特点和适用场景。结合多种伪目标生成方法提出了一种集成算法,进一步提高误差补偿精度。使用HSR-JR612机器人进行仿真实验,仿真结果表明,算法耗时在毫秒级别,补偿效果好,集成算法能进一步提高位姿补偿效果。最后使用UR10机器人与激光跟踪仪进行实验,实验结果表明,补偿后机器人末端位置误差可以减小到0.06 mm以内,姿态误差可以减小到0.025°以内。

关键词：机器人误差补偿定位精度伪目标

6.78 MHz双边LCC无线传能系统输出纹波特性研究

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6.78 MHz双边LCC无线传能系统输出纹波特性研究

卷积神经网络中基于输出响应的知识蒸馏算法研究

2024年全国微波毫米波会议（中国微波年会）

作者：杨应超邵柏畅冯全源向乾尹西南交通大学信息科学与技术学院

MHz级无线传能系统中接收机整流器的输出电压存在高频纹波,该纹波容易穿透后级二次稳压DC-DC器件对负载造成干扰。针对该问题,本文采用双边LCC补偿网络设计并搭建了基于D类整流器的无线传能实验样机,在此基础上研究了整流器的输出纹波... 详细信息

MHz级无线传能系统中接收机整流器的输出电压存在高频纹波,该纹波容易穿透后级二次稳压DC-DC器件对负载造成干扰。针对该问题,本文采用双边LCC补偿网络设计并搭建了基于D类整流器的无线传能实验样机,在此基础上研究了整流器的输出纹波特性并对其进行了优化设计。样机在传输距离为3.5 cm、线圈直径10 cm的条件下,在输出功率15.6W时达到了73.5%的传能效率,优化后的整流器输出电压纹波幅值降低了约60%。

关键词： 6.78MHz磁共振无线传能 LCC 整流器输出纹波优化

来源： cnki会议评论

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卷积神经网络中基于输出响应的知识蒸馏算法研究

作者：邵柏潭江南大学

学位级别：硕士

卷积神经网络在计算机视觉领域发挥巨大作用,在许多任务上表现出优越的性能。近些年来研究者们为了持续地提高卷积神经网络的表征能力,设计出了越来越多强大的网络架构,然而大多数的网络架构因其复杂度极大很难部署在算力较弱的设备上,... 详细信息

卷积神经网络在计算机视觉领域发挥巨大作用,在许多任务上表现出优越的性能。近些年来研究者们为了持续地提高卷积神经网络的表征能力,设计出了越来越多强大的网络架构,然而大多数的网络架构因其复杂度极大很难部署在算力较弱的设备上,因此模型压缩技术在近些年备受关注。知识蒸馏作为模型压缩的其中一种方法,其主要思想是基于迁移学习方法,将大网络的知识蒸馏到小网络中来部署,实现模型压缩的目的,通常将大网络称为教师网络,小网络称为学生网络。基于输出响应的知识,作为知识蒸馏方法中迁移的一种知识种类,指的是教师网络的直接输出中包含的数值、概率分布等信息,且该信息可作为学生网络进行任务驱动训练的监督信息。而基于输出响应的知识蒸馏,作为知识蒸馏的一个研究方向,因其强理论性和易用性的特点,备受从业者的关注,并在离线知识蒸馏和在线知识蒸馏两个领域都取得了极大的进步。然而,因基于输出响应的知识是一种具有统计性质的特征,在蒸馏学生网络时存在监督信息过于抽象、稳定性不足等难点,导致基于输出响应的知识蒸馏性能受限问题难以解决。论文主要对卷积神经网络中基于输出响应的知识蒸馏性能受限问题进行深入研究,取得的主要成果如下:1)针对基于输出响应的离线知识蒸馏中,网络容量差异导致的性能受限问题,提出了多粒度知识蒸馏机制,以迁移教师网络的多粒度知识,便于学生网络的学习与理解。为了使教师网络能够构建多粒度知识,设计了教师网络的粒度自分析模块,将教师网络的原始知识迁移至概要知识编码器和细化知识编码器中。为了迁移教师网络构建出的多粒度知识,提出了多粒度知识蒸馏模块,并提出了对应粒度蒸馏策略和稳定激励蒸馏策略。在多个开源数据集上对多组教师学生网络配对进行了蒸馏实验,在CIFAR-100数据集上相比先进方法平均提高0.35%的准确率,在Market-1501数据集上取得了94.50%的Rank-1和84.30%的m AP。结果表明了多粒度知识蒸馏的有效性,在分析实验中通过可视化以及定量方法证明了多粒度知识的可迁移性,同时也通过实验表明了多粒度知识蒸馏机制能提高学生的迁移能力和对有噪声输入的鲁棒性。2)针对基于输出响应的在线知识蒸馏中,缺乏稳定监督信息导致的性能受限问题,提出了基于反思学习的在线知识蒸馏方法,在该方法中设计了笔记本模块用来对网络集成输出的信息进行记录和平滑,在训练过程中为网络提供稳定的监督信息。此外笔记本模块中的记录可由样本的真实标签判断是否正确,可在网络训练时充分利用错误记录来挖掘信息。此外为了在训练过程中尽可能维持反思损失的负数部分的比重,设计了错误反思系数调度策略。在开源数据集上执行了实验以验证所提出方法的有效性,方法以非常小的训练代价实现了性能提升,在CIFAR-100和Tiny Image Net数据集上相比先进方法分别平均提高0.63%、1.91%的准确率。在测试时由于不需要笔记本模块的协助,因此不会增加额外的计算负载。在分析实验中探究了不同参数设置对方法的影响,表明所提出方法的稳定性,并表明了设计的错误反思系数调度策略的有效性。3)针对基于输出响应的在线知识蒸馏中,网络高同质化导致的蒸馏性能受限问题,提出了基于解耦知识集成学习的在线知识蒸馏方法,其中提出由时间平均教师网络生成的解耦知识来解决网络训练坍塌问题,还设计了教师网络的初始化策略以构造蒸馏初期的解耦知识。此外,设计了衰减集成策略来提升蒸馏初期监督信息的鲁棒性,减小训练后期监督信息分布的偏移问题。绘制了基于2维几何分析示意图和设计基于蒙特卡洛模拟的实验来分别表明所提出方法的动机和原理。在开源数据集上进行了多组网络结构的蒸馏实验,证明了所提出方法的先进性与有效性,在CIFAR-10、CIFAR-100和Tiny Image Net数据集上相比先进方法分别实现0.33%、0.37%、0.07%的准确率提高。通过消融实验表明提出方法的有效性,并且验证了方法的稳定性以及参数敏感度。

关键词：卷积神经网络输出响应知识蒸馏多粒度知识反思学习解耦知识集成学习

PET/CT对缺血伴非阻塞性冠状动脉疾病患者微循环功能状态评估价值的Meta分析

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PET/CT对缺血伴非阻塞性冠状动脉疾病患者微循环功能状态评估价值...

作者：邵柏林河南科技大学

学位级别：硕士

目的:临床上在缺血伴非阻塞性冠状动脉疾病(Ischemia and No Obstructive Coronary Artery Disease,INOCA)患者中,冠状动脉微循环功能不全所致的冠脉血流储备(Coronary Flow Reserve,CFR)受损与心血管不良预后增加有关。国内外有多项研... 详细信息

目的:临床上在缺血伴非阻塞性冠状动脉疾病(Ischemia and No Obstructive Coronary Artery Disease,INOCA)患者中,冠状动脉微循环功能不全所致的冠脉血流储备(Coronary Flow Reserve,CFR)受损与心血管不良预后增加有关。国内外有多项研究证明了PET/CT(Positron emission tomography/Computed Tomography)可准确检测临床疑似或确诊冠心病患者的冠脉血流储备值,并对其预后及危险分层作出评估,但心外膜血管狭窄对CFR及患者长期预后的影响可能会干扰其评估效果及准确性。PET/CT针对不合并心外膜血管狭窄的INOCA患者微循环状态的评估是否依旧具有较高价值,目前尚未有相关Meta分析为其提供证据。本研究通过采用Meta分析的方法研究PET/CT所测得的CFR值对不合并心外膜冠状动脉狭窄的心绞痛患者冠状动脉微循环功能状态及预后的评估价值,为冠脉微循环障碍患者的早期诊断、风险分层以及制定个体化治疗方案提供更多循证依据,以较大程度缓解INOCA病人的临床症状,降低因心绞痛反复发作入院的风险,改善患者长期预后。方法:以“PET/CT”、“Ischemia and No Obstructive Coronary Artery Disease”、“Coronary Flow Reserve”、“Coronary Microvascular Diseases”、“Prognostic Value”、“Follow-up”、“Major Adverse Cardiovascular Events”等为关键词,通过计算机检索Pub Med、Embase、Cochrane Library等数据库,检索时间从建库起至2022年01月,按照研究的纳入排除标准,纳入筛选英文公开发表的,报告PET/CT所测量的稳定型/劳力型心绞痛患者CFR值以及随访时心血管结局的前瞻性队列研究,提取相关数据,并采用R4.2.1软件进行Meta分析。结果:本研究共纳入7项符合标准的前瞻性队列研究,共计3714例稳定型/劳力型心绞痛患者,随访时间为0.7-8.1年。7项研究报告的数据可用于分别计算CFR保留患及CFR受损患者发生重大心血管不良事件(MACE)的相对危险度(Relative Risk,RR)值。Meta分析结果显示,在临床疑似或确诊冠心病患者中,完善PET/CT检查结果CFR<2的患者发生主要心血管不良事件概率明显较高[合并RR值=2.37,95%置信区间(Confidence Interval,CI)(2.00,2.81),P<0.05];有5项研究提供了受试者心外膜冠状动脉狭窄情况,提取排除心外膜冠状动脉狭窄的INOCA患者随访数据,结果显示在不合并心外膜冠状动脉狭窄的情况下,患者由PET/CT检测出CFR<2时随访期间发生主要心血管不良事件概率亦较高[RR值=2.29,95%CI(1.86,2.81),P<0.05]。结论:本项Meta分析的结果表明,通过使用PET/CT测定患者CFR值不仅可良好评估冠心病患者的预后,对INOCA患者微循环功能状态亦具有良好的评估价值。PET/CT检查对INOCA患者早期诊断、风险分层、个体化治疗、评估预后具有指导意义。

关键词： PET/CT 缺血伴非阻塞性冠状动脉疾病冠脉血流储备冠脉微循环障碍预后价值随访主要心血管不良事件