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基于IEKF的快速三维激光惯导耦合SLAM算法

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武汉科技大学学报 2024年

作者：廖雅曼蒋林刘焕钊颜俊杰王振宇武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉科技大学机器人与智能系统研究院

针对激光SLAM累计误差大、计算耗时长的问题，提出一种基于IEKF的快速三维激光惯导耦合SLAM算法。首先，在前端部分构建IMU运动学模型，将点云与局部地图直接匹配得到观测模型，引入ikd-Tree结构存储点云以减少寻找近邻点的时间。然后... 详细信息

针对激光SLAM累计误差大、计算耗时长的问题，提出一种基于IEKF的快速三维激光惯导耦合SLAM算法。首先，在前端部分构建IMU运动学模型，将点云与局部地图直接匹配得到观测模型，引入ikd-Tree结构存储点云以减少寻找近邻点的时间。然后，采用迭代扩展卡尔曼滤波器(IEKF)求解，快速估计机器人初步位姿，得到激光惯性里程计。同时加入回环检测模块，后端利用因子图优化方法融合IMU积分因子、激光里程计因子和回环因子来消除累计误差，进一步提升系统的精度。在M2DGR数据集上进行了算法验证，结果表明，与A-LOAM、LIO-SAM、FAST-LIO2算法相比，本文算法应用于室外大场景时的精度分别提升了21.738%、9.112%和6.750%。在真实环境中进行的实验也表明所构建的地图能准确、完整地反映出周围建筑物的几何结构特征。同时，该算法构建地图的效率显著优于A-LOAM和LIO-SAM算法，建图模块平均单帧运行时间少于19 ms。

关键词：激光SLAM 迭代扩展卡尔曼滤波器惯性测量单元 ikd-Tree 回环检测因子图优化

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基于EKF的多传感器融合定位算法研究

农业装备与车辆工程 2024年第3期62卷 91-95页

作者：颜俊杰蔡芸蒋林王振宇廖雅曼武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学机器人与智能系统研究院湖北武汉430081

针对室外移动机器人定位系统精度依靠传感器融合存在累计误差的问题,提出一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的多传感器融合的室外移动机器人定位方法。通过实时差分定位(Real-Time Kinematic,RTK)和里程计信息、IMU信息对室外移动机器人进行... 详细信息

针对室外移动机器人定位系统精度依靠传感器融合存在累计误差的问题,提出一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的多传感器融合的室外移动机器人定位方法。通过实时差分定位(Real-Time Kinematic,RTK)和里程计信息、IMU信息对室外移动机器人进行扩展卡尔曼滤波融合定位,在真实室外环境中进行实验。实验结果表明:该算法能消除累计误差,提高机器人的定位精度,动态定位精度可达2.5 cm以内,相较于里程计-IMU融合定位,误差减少了92.4%左右,相较于传统的RTK算法,定位精度提高了55.4%。多次实验表明,该算法具有较好的鲁棒性。

关键词： RTK定位扩展的卡尔曼滤波传感器融合室外移动机器人

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基于双边闭环函数方法的网络化电机控制系统分析与设计

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基于双边闭环函数方法的网络化电机控制系统分析与设计

作者：颜俊杰湖南工业大学

学位级别：硕士

伴随着计算机和网络通讯技术的迅速发展,网络控制系统(networked control system,NCS)得到了广泛的关注。在网络控制系统中,采样作为信息处理的前端,使得其在网络通讯、数据传输的过程中起着重要作用。系统中元件执行的速度和网络带宽... 详细信息

伴随着计算机和网络通讯技术的迅速发展,网络控制系统(networked control system,NCS)得到了广泛的关注。在网络控制系统中,采样作为信息处理的前端,使得其在网络通讯、数据传输的过程中起着重要作用。系统中元件执行的速度和网络带宽是有限的,在信号的采集和传输中不可避免的会产生拥堵,从而导致数据传输时滞,并且在网络环境中时滞通常具有随机性。众所周知,增大采样周期可以节约网络通讯资源。因此,在具有数据传输时滞的网络环境下研究时滞范围与保证系统稳定允许的最大采样周期之间的关系对实际网络控制系统的设计具有指导意义。为此,本文主要针对网络环境下不确定时滞对网络控制系统的影响进行了一系列的分析与设计,其主要内容为:首先,建立网络化交流异步电机控制系统数学模型,在Simulink中利用Truetime工具箱搭建网络化异步电机仿真模型,应用PID控制方法,分析了时滞和外部扰动对控制系统稳定性的影响。其次,在分析网络化采样控制系统时,采用双边闭环函数方法,构建新的Lyapunov泛函,研究了在不确定时滞情况下采样系统的稳定性问题。为了综合考虑采样周期和传输时滞的信息,在对泛函进行处理的过程中,先将积分区间划分为多个子区间,然后合并相同积分区间,再利用自由矩阵积分不等式进行处理,结合Lyapunov稳定性定理得出系统的渐近稳定判据,最后以一个数值实例说明了该方法的有效性。最后,研究了网络环境下采样控制器设计问题,针对采样控制器计算过程中非线性项无法求解问题,采用参数替代法进行线性化处理,得出了在时滞不确定情况下,采样控制系统的最大采样周期和相应的控制器增益。考虑到实际情况下交流异步电机老化、损耗等因素可能导致电机参数具有不确定性。因此,进一步研究了含有不确定参数情况下网络化交流异步电机的鲁棒稳定性问题。结合H控制理论获得了H控制器的存在条件,并提出了控制器的设计方法。通过数值实例和仿真验证了方法的有效性。

关键词：网络控制系统双边闭环函数不确定数据传输时滞 Lyapunov稳定性定理采样控制器

基于双边闭环函数的网络化采样控制系统稳定性分析

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控制理论与应用 2023年第3期40卷 525-530页

作者：曾红兵颜俊杰肖会芹湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007

考虑数据通信时延不确定环境下网络化采样控制系统的稳定性问题.首先基于输入时滞方法,建立包含采样周期信息的网络化采样控制系统的数学模型,在此基础上,采用双边闭环函数方法和自由矩阵积分不等式技术,得到网络传输时滞变化区间依赖... 详细信息

考虑数据通信时延不确定环境下网络化采样控制系统的稳定性问题.首先基于输入时滞方法,建立包含采样周期信息的网络化采样控制系统的数学模型,在此基础上,采用双边闭环函数方法和自由矩阵积分不等式技术,得到网络传输时滞变化区间依赖稳定性新准则,并进一步讨论了网络化采样控制系统中网络时延与采样周期之间的关系.仿真结果表明减小采周期可以增强网络控制系统对网络通信时延的鲁棒性.

关键词：网络控制系统双边闭环函数自由矩阵积分不等式不确定数据传输时滞

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《你越来越困：基于生活方式的失眠应对策略》（第五、六章）翻译实践报告

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《你越来越困：基于生活方式的失眠应对策略》（第五、六章）翻译...

作者：颜俊杰四川外国语大学

学位级别：硕士

本翻译实践项目的源文为《你越来越困:基于生活方式的失眠应对策略》(You are Getting Sleepy:Lifestyle-Based Solutions for Insomnia)的第五、六章。源文从焦虑及其它情绪、昼夜节律及生物钟等角度探讨了失眠的缘由并提出对应的解决... 详细信息

本翻译实践项目的源文为《你越来越困:基于生活方式的失眠应对策略》(You are Getting Sleepy:Lifestyle-Based Solutions for Insomnia)的第五、六章。源文从焦虑及其它情绪、昼夜节律及生物钟等角度探讨了失眠的缘由并提出对应的解决方案。作为科普读物,源文属于信息类文本,含有较多术语及长难句,专业性客观性较强;同时它又紧密结合人们的生活经历,较为通俗易懂。译者在功能加忠诚理论的指导下,充分考虑文内文外因素,分析源文,确定翻译难点(如何处理长难句及源文的风格),并采取相应的翻译方法(增译、省译、句式重组等)。基于本次实践,本报告认为功能加忠诚理论对翻译科普类读物有一定的指导作用,也希望相关分析能为翻译同类文本提供参考和借鉴。

关键词：失眠长难句翻译方法

2015～2021年青藏高原地表臭氧时空变化及驱动因素分析

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环境科学 2024年第7期45卷 3778-3788页

作者：刘晓咏颜俊刘航牛继强闫军辉苏方成信阳师范大学地理科学学院信阳师范大学河南省水土环境污染协同防治重点实验室中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室郑州大学化学学院

基于青藏高原12个城市2015～2021年的大气污染监测数据和气象数据，分析了青藏高原地表臭氧（O3）时空分布格局.采用KZ滤波将O3-8h原始序列分解为不同时间尺度的分量，并利用气象变量的多元线性回归定量地分离出气象和排放的影响.结果... 详细信息

基于青藏高原12个城市2015～2021年的大气污染监测数据和气象数据，分析了青藏高原地表臭氧（O3）时空分布格局.采用KZ滤波将O3-8h原始序列分解为不同时间尺度的分量，并利用气象变量的多元线性回归定量地分离出气象和排放的影响.结果表明，2015～2021年青藏高原12个城市地表ρ（O3-8h）均值为78.7～156.7μg·m-3,O3浓度超标率（国家二级标准）为0.7%～1.5%.O3-8h月浓度变化呈单峰倒“V”型和多峰“M”型，浓度峰值出现在4～7月，谷值多出现在7月、9月和12月.经KZ滤波分解的O3-8h短期、季节和长期分量对12个城市O3-8h原始序列总方差的贡献率分别为29.6%、51.4%和9.1%.从整个区域看，2015～2017年气象条件对青藏高原O3降低不利，使得O3-8h长期分量升高0.2～2.1μg·m-3.2018～2021年气象有利于O3浓度降低，导致O3-8h长期分量降低0.4～1.1μg·m-3.气象条件增加了阿里、拉萨、那曲、林芝、昌都、海西和西宁的O3-8h长期分量，其平均贡献率为30.1%.气象条件降低了日喀则和果洛的O3-8h长期分量，贡献率分别为359.0%和56.5%.阿里、日喀则、那曲、海西和西宁O3-8h长期分量的上升可能是由于PM2.5长期分量快速下降[4.04μg·（m3·a）-1]导致.

关键词：青藏高原地表臭氧(O3) 时空特征 KZ滤波气象影响

双峰分离非基面织构AZ31镁合金板材反常中温轧制变形行为及机理

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金属学报 2024年

作者：吴泽威颜俊雄胡励韩修柱北京空间飞行器总体设计部重庆理工大学材料科学与工程学院

双峰分离非基面织构AZ31镁合金板材的室温轧制性能较传统基面织构AZ31镁合金板材提升显著，但双峰分离非基面织构AZ31镁合金板材中温轧制性能尚不明晰。为揭示双峰分离非基面织构AZ31镁合金板材的中温(200℃)轧制变形行为及机理，利用E... 详细信息

双峰分离非基面织构AZ31镁合金板材的室温轧制性能较传统基面织构AZ31镁合金板材提升显著，但双峰分离非基面织构AZ31镁合金板材中温轧制性能尚不明晰。为揭示双峰分离非基面织构AZ31镁合金板材的中温(200℃)轧制变形行为及机理，利用EBSD技术，系统研究了基面织构和双峰分离非基面织构AZ31镁合金板材在200℃多道次轧制变形过程中的微观组织特征。结果表明，双峰分离非基面织构AZ31镁合金板材在中温条件下的轧制性能相较于基面织构板材仅有微小提升，双峰分离非基面织构板材经过五道次轧制后出现边裂现象，其累积压下量为48.0%；基面织构板材经过四道次轧制后出现边裂现象，其累积压下量为43.6%。基面织构板材在轧制变形过程中会激发大量的基面位错和非基面位错(包括柱面位错和锥面位错)，以及少量的{1011}-{1012}二次孪生，进而在晶界和孪晶界位置发生明显的动态再结晶，相应再结晶体积分数高达47.9%。双峰分离非基面织构板材在轧制变形初期除了激活高密度的位错，亦会激发大量的{1012}拉伸孪晶来承载塑性应变。随着轧制道次的增加，{1012}拉伸孪晶界向晶粒基体区域迁移的同时吸收大量位错，这会降低变形晶粒内的位错密度，进而延缓动态再结晶的发生，导致双峰分离非基面织构板材温轧后的再结晶体积分数仅为11.4%。双峰分离非基面织构板材和基面织构板材在中温条件下区别显著的动态再结晶行为，是导致2者轧制性能接近(累积压下量差异仅为4.4%)的主要原因。

关键词： AZ31镁合金板材双峰分离非基面织构中温轧制变形行为微观组织演化

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竞逐安全:后冲突社会安全供给与公众信任

国际政治科学 2024年 80-115页

作者：刘颜俊周礼为王超晨北京大学国家治理研究院、公共治理研究所北京大学政府管理学院

国家对暴力的合法垄断需要依靠其强制力量得到公众的信任与支持。然而,在经历内战的后冲突社会中,国家安全部门受到严重冲击,战争中兴起的非政府武装可能持续产生影响,国家被迫与其他非国家行为体竞争向公众提供安全,重建国家安全部门... 详细信息

国家对暴力的合法垄断需要依靠其强制力量得到公众的信任与支持。然而,在经历内战的后冲突社会中,国家安全部门受到严重冲击,战争中兴起的非政府武装可能持续产生影响,国家被迫与其他非国家行为体竞争向公众提供安全,重建国家安全部门合法性的努力因此面临着复杂多变的形势。本文利用13个国家在2000—2019年的17场内战后展开的23项社会调查、共35035个个体样本数据,基于有序logistic分层线性模型,探讨了后冲突背景下,非国家行为体作为公共安全替代供给者对公众的国家安全部门信任的影响。研究发现,反政府武装、亲政府武装、传统社会组织等安全服务替代供给者都显著削弱了公众对警察部门的信任。进一步的异质性分析表明,亲政府武装对军队信任的削弱作用在个体安全感较低的公众中更强,而传统社会组织对公众的警察信任的削弱在其组织成员当中更明显。在后冲突社会中考察各政治行为体对安全供给的竞逐以及公众对国家信任的重建,对于理解内战后安全秩序动态、发展国际安全援助与合作的在地化实践、实现可持续的和平具有重要启示。

关键词：国家安全部门信任安全供给后冲突社会非政府武装国家安全

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做好动散条件下基层连队经常性思想工作

基层政治工作研究 2022年第11期 49-50页

作者：颜俊杰李杰陆军炮兵防空兵学院 31669部队保障部

近年来,随着军队各项改革稳步推进,我军担负的职能任务不断拓展,部队执行野外驻训、战备演练、,抢险救灾等各类行动频繁,官兵长期处于动散状态已成为基层连队新常态。如何紧跟条件变化,因时因势做好经常性思想工作,是摆在每名带兵人面... 详细信息

近年来,随着军队各项改革稳步推进,我军担负的职能任务不断拓展,部队执行野外驻训、战备演练、,抢险救灾等各类行动频繁,官兵长期处于动散状态已成为基层连队新常态。如何紧跟条件变化,因时因势做好经常性思想工作,是摆在每名带兵人面前的必答题。

关键词：经常性思想工作基层连队抢险救灾稳步推进野外驻训新常态职能任务必答题