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Adaptive Trajectory Tracking Control for Nonholonomic Wheeled Mobile Robots:A Barrier Function Sliding Mode Approach

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IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica 2024年第4期11卷 1007-1021页

作者： Yunjun zheng jinchuan zheng Ke Shao Han Zhao Hao Xie Hai Wang the School of Mechanical Engineering Hefei University of TechnologyHefei 230009China the School of Science Computing and Engineering TechnologiesSwinburne University of TechnologyHawthorn VIC 3122Australia the School of Civil Aviation Northwestern Polytechnical UniversityXi’an 710072China the Shanghai Aerospace Control Technology Institute Shanghai 201109 the School of Automation Science and Electrical Engineering Beihang UniversityBeijing 100191China the College of Science HealthEngineering and EducationMurdoch UniversityPerth WA6150Australia

The trajectory tracking control performance of nonholonomic wheeled mobile robots(NWMRs)is subject to nonholonomic constraints,system uncertainties,and external *** paper proposes a barrier function-based adaptive sliding mode control(BFASMC)method to provide high-precision,fast-response performance and robustness for *** with the conventional adaptive sliding mode control,the proposed control strategy can guarantee that the sliding mode variables converge to a predefined neighborhood of origin with a predefined reaching time independent of the prior knowledge of the uncertainties and disturbances *** advantage of the proposed algorithm is that the control gains can be adaptively adjusted to follow the disturbances amplitudes thanks to the barrier *** benefit is that the overestimation of control gain can be eliminated,resulting in chattering ***,a modified barrier function-like control gain is employed to prevent the input saturation problem due to the physical limit of the *** stability analysis and comparative experiments demonstrate that the proposed BFASMC can ensure the prespecified convergence performance of the NWMR system output variables and strong robustness against uncertainties/disturbances.

关键词： Adaptive sliding mode barrier function nonholonomic wheeled mobile robot(NWMR) trajectory tracking control

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Predefined-Time Sliding Mode Control with Prescribed Convergent Region

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IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica 2022年第5期9卷 934-936页

作者： Ke Shao jinchuan zheng Tsinghua Shenzhen International Graduate School Tsinghua UniversityShenzhen 518055China School of Science Computing and Engineering TechnologiesSwinburne University of TechnologyHawthornVIC 3122Australia IEEE

Dear editor,K1 In recent years,the finite-time and fixed-time control techniques have drawn much *** letter will present a new method for designing a predefined-time adaptive sliding mode controller with prescribed convergent *** specifically,class function is used to construct the sliding function,and to achieve a real sliding mode,the function is also adopted in designing the adaptive gain without knowing the disturbance’s upper bound(DUB).Compared to the existing finite-time and fixed-time controllers,the key superiority of the proposed method is that the system can converge to a prescribed arbitrarily small region in predefined time irrespective of the initial *** addition,the control signal is bounded along the settling period,where the settling time instance can be estimated without conservation.

关键词： prescribed designing letter

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Active steering control for vehicle rollover risk reduction based on slip angle estimation

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IET Cyber-Systems and Robotics 2020年第3期2卷 132-139页

作者： Ke Shao jinchuan zheng Bin Deng Kang Huang Han Zhao Tsinghua Shenzhen International Graduate School Tsinghua UniversityShenzhen 518055People's Republic of China School of Software and Electrical Engineering Swinburne University of TechnologyHawthornVIC 3122Australia School of Automotive and Transportation Engineering Hefei University of TechnologyHefei 230009People's Republic of China School of Mechanical Engineering Hefei University of TechnologyHefei 230009People's Republic of China

In this study,a robust controller is proposed for rollover risk suppression in automatically-driven vehicles by reducing the lateral acceleration through a steer-by-wire system equipped on the ***,since the slip angle is difficult to measure directly,a sliding mode observer combining an add-on switching term with a linear observer is developed to provide more robust estimation of slip angle in the presence of system ***,an adaptive sliding mode control method is proposed,in which the control gain is adaptively tuned to compensate for the system ***,simulation is conducted and the results verify that the proposed estimator and controller can reduce the vehicle rollover risk efficiently and robustly.

关键词： Active estimation angle

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Second-order terminal sliding mode control based on perturbation estimation for nanopositioning stage

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IET Cyber-Systems and Robotics 2020年第4期2卷 161-167页

作者： Ali Al-Ghanimi jinchuan zheng Alaa Aldhalemi Jasim Khawwaf Zhihong Man Faculty of Engineering University of KufaAl-Najaf Al-AshrafKufaIraq School of Software and Electrical Engineering Swinburne University of TechnologyAustralia

This study proposes a robust second-order terminal sliding mode control with perturbation estimation(2OTSMCPE)strategy with application to trajectory tracking control of the flexure-based nanopositioning *** proposed controller advantages not only lie on its finite-time convergence but also can provide a high tracking precision with a chattering alleviation which is attend by employing a second-order sliding surface with the switching *** model of the piezo-driven nanopositioning system is presented ***,the sliding variable is designed such as proportional-integral-derivative form to enhance the dynamic response of the control ***,a non-singular terminal sliding function(NTSM)is used to achieve the finite-time convergence of the linear sliding ***,a perturbation estimation technique is integrated with the control structure for online estimation of the system uncertainties,thus the prior knowledge of the bounds of system uncertainties are not needed in the proposed control ***,the theoretical analysis of the 2OTSMCPE with stability proof is investigated ***,the system performance with the proposed controller is experimentally *** results reveal that the 2OTSMCPE has stronger robustness and also has smoother control signals in comparison with both conventional sliding mode control and the NTSM controller.

关键词： estimation perturbation system

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美学区连续缺失采用盾构术即刻种植修复的应用研究

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实用口腔医学杂志 2023年第6期39卷 814-817页

作者：郑锦川尹路林美慧林杭泉州医学高等专科学校附属人民医院口腔科 362600 厦门医学院附属口腔医院修复科一科中国人民解放军联勤保障部队第910医院口腔科

前牙美学区连续缺失病例采用盾构术能取得良好的美学效果。该病例报告1例外伤致前牙美学区连续缺失,采用盾构术和自体牙冠即刻种植修复上颌双侧中切牙。22个月后复诊种植成功,取得良好的美学效果,红色美学评分13分,白色美学评分7分。

关键词：盾构术美学区即刻种植

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口腔正畸结合修复治疗错颌畸形伴第一磨牙缺失的效果探析

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中外医疗 2022年第3期41卷 9-12页

作者：王志强林杭郑锦川泉州医学高等专科学校附属人民医院口腔科福建泉州362000

目的探究口腔正畸结合修复治疗错颌畸形伴第一磨牙缺失的效果。方法方便选取2017年4月—2019年7月该院收治的106例错颌畸形第一磨牙缺失患者为研究对象,根据不同治疗方式分组,每组53例。对照组采用传统单一牙列修复治疗,研究组采用口腔... 详细信息

目的探究口腔正畸结合修复治疗错颌畸形伴第一磨牙缺失的效果。方法方便选取2017年4月—2019年7月该院收治的106例错颌畸形第一磨牙缺失患者为研究对象,根据不同治疗方式分组,每组53例。对照组采用传统单一牙列修复治疗,研究组采用口腔正畸结合修复治疗。比较两组美观达标率、成功、失败率、满意率、治疗前后口腔健康情况与口腔改善情况。结果研究组美观达标率100.00%高于对照组86.79%,差异有统计学意义(χ^(2)=5.506,P=0.018)。研究组成功率100.00%高于对照组86.79%,对照组失败率13.21%高于研究组0.00%,差异有统计学意义(χ^(2)=5.506,P=0.018)。治疗前,两组口腔健康情况差异无统计学意义(P>0.05);治疗后,研究组辅助发声(23.01±1.27)分、进食咀嚼(23.13±1.17)分、牙齿固定度(23.17±1.34)分、面部美观度(23.18±1.31)分均高于对照组(19.94±2.19)分、(20.08±2.45)分、(20.78±2.31)分、(19.98±2.42)分,差异有统计学意义(t=8.828、8.178、6.515、8.466,P0.05);治疗后,研究组食用功能(9.23±0.85)分、语言功能(9.11±0.78)分、舒适度(9.41±0.72)分、美观度(9.81±0.53)分均高于对照组(6.53±1.01)分、(6.66±0.99)分、(6.56±0.88)分、(6.44±0.81)分,差异有统计学意义(t=14.890、14.152、18.248、25.345,P<0.05)。结论口腔正畸结合修复在错颌畸形伴第一磨牙缺失的治疗中疗效显著。

关键词：口腔正畸满意率美观达标率牙列缺损

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血清同型半胱氨酸水平与脑梗死的相关性研究

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中国现代医生 2012年第4期50卷 54-55页

作者：郑金川浙江省仙居县人民医院检验科浙江仙居317300

目的探讨血清同型半胱氨酸(Hcy)水平与脑梗死的相关性。方法应用统计学方法对比分析入选的67例脑梗死患者及32例健康对照组的Hcy表达水平。结果脑梗死组患者的TC、TG、HDL-C均明显高于正常对照组(P<0.05),脑梗死组患者的Hcy明显高于正... 详细信息

目的探讨血清同型半胱氨酸(Hcy)水平与脑梗死的相关性。方法应用统计学方法对比分析入选的67例脑梗死患者及32例健康对照组的Hcy表达水平。结果脑梗死组患者的TC、TG、HDL-C均明显高于正常对照组(P<0.05),脑梗死组患者的Hcy明显高于正常对照组(P<0.05),脑梗死组出现高Hcy血症的发生率明显高于健康对照组(P<0.05)。不同的梗死灶Hcy水平比较显示,随着梗死灶的扩大,Hcy水平也逐渐增加。结论脑梗死患者血清同型半胱氨酸水平明显升高,且Hcy与脑梗死的严重程度关系密切,值得临床予以关注。

关键词：脑梗死 Hcy 梗死灶:高Hcy血症

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血清AFP、CA125、CA199联合检测在原发性肝癌诊断中的临床意义

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中国现代医生 2011年第18期49卷 239-240页

作者：郑金川靳立夏仙居县人民医院浙江仙居317300

目的观察血清AFP、CA125、CA199在原发性肝癌中的表达情况及联合检测在诊断原发性肝癌中的临床意义。方法选择40例原发性肝癌、48例肝炎肝硬化患者作为观察对象,同时选择健康体检者32例为对照组。分析血清AFP、CA125、CA199联合检测诊... 详细信息

目的观察血清AFP、CA125、CA199在原发性肝癌中的表达情况及联合检测在诊断原发性肝癌中的临床意义。方法选择40例原发性肝癌、48例肝炎肝硬化患者作为观察对象,同时选择健康体检者32例为对照组。分析血清AFP、CA125、CA199联合检测诊断原发性肝癌的情况。结果肝炎肝硬化组、原发性肝癌组AFP、CA125、CA199分别与对照组相比,差异有显著统计学意义(P<0.01),且肝损害越重,各指标含量越高。AFP+CA125+CA199联合检测的阳性率为95%,明显高于任意指标单项检测阳性率,差异有显著统计学意义(P<0.01)。结论血清AFP、CA125、CA199联合检测诊断原发性肝癌阳性率高于单项检测的阳性率,且减少了漏诊率,值得推广。

关键词：原发性肝癌 AFP CA125 CA199 联合检测

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土壤调理剂施用对稻麦轮作区小麦产量和镉吸收的影响

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麦类作物学报 2024年第3期44卷 392-398页

作者：褚军杰郑佩君陶娟花张金萍邹平刘迎夏马进川农产品质量和安全生物和化学威胁管理国家重点实验室环境资源与土壤肥料研究所浙江省农业科学院浙江杭州310021 余姚市农业农村局浙江余姚315040 浙江省绍兴市柯桥区农业水产技术推广站浙江柯桥312030 浙江农林大学环境与资源学院浙江杭州311300

为筛选出适宜于稻麦轮作区镉(Cd)轻度污染农田小麦安全生产的土壤调理剂,对比了石灰、腐殖酸型土壤调理剂、高钙型土壤调理剂、钾镁型土壤调理剂和壳寡糖型土壤调理剂对小麦产量、土壤Cd有效性和小麦Cd吸收的影响。结果表明,与不施调理... 详细信息

为筛选出适宜于稻麦轮作区镉(Cd)轻度污染农田小麦安全生产的土壤调理剂,对比了石灰、腐殖酸型土壤调理剂、高钙型土壤调理剂、钾镁型土壤调理剂和壳寡糖型土壤调理剂对小麦产量、土壤Cd有效性和小麦Cd吸收的影响。结果表明,与不施调理剂处理(CK)相比,土壤调理剂处理下小麦产量和土壤pH值均显著提高,增幅分别为5.05%~12.78%和6.44%~15.58%,以钾镁型土壤调理剂的效果最佳;土壤调理剂处理均可显著降低土壤有效态Cd含量,降幅为10.94%~24.13%。钾镁型土壤调理剂和腐殖酸型土壤调理剂处理下小麦植株各部位中的Cd含量均显著降低,其中籽粒Cd含量的降低与Cd从根系到茎秆、叶片到颖壳的转移系数降低紧密相关。这说明土壤调理剂对土壤酸碱平衡、Cd形态有一定的调节作用,有利于减少小麦植株对土壤Cd的吸收和累积,可增加籽粒产量。

关键词：小麦镉土壤修复土壤有效态镉

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基于计算机视觉的牲畜智能饮水系统的设计与实现

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甘肃农业大学学报 2024年第2期59卷 296-303,312页

作者：张锐塞希亚拉图王燕郑敬莎黄津川郭洪飞郗风江天津科技大学电子信息与自动化学院天津300222 天津城建大学计算机与信息工程学院天津300384 暨南大学物联网与物流工程研究院广东珠海519070 内蒙古遥感中心有限责任公司内蒙古呼和浩特010010

【目的】针对目前牲畜饮水行为的监控和管理方面存在的半智能化、设备功能单一、缺乏智能化管理等问题,设计并实现了基于计算机视觉的牲畜智能饮水系统。【方法】利用Jetson nano嵌入式设备作为主控制器,在进行视频监控的同时基于计算... 详细信息

【目的】针对目前牲畜饮水行为的监控和管理方面存在的半智能化、设备功能单一、缺乏智能化管理等问题,设计并实现了基于计算机视觉的牲畜智能饮水系统。【方法】利用Jetson nano嵌入式设备作为主控制器,在进行视频监控的同时基于计算机视觉识别牲畜并对其供水,采用轻量级检测方法实现牲畜的分布密度检测,分析是否需要增加水槽来避免拥挤情况的产生;采用RFID技术识别标签信息并统计牲畜个体是否饮水、饮水次数及总饮水时间等关键信息;采用传感器技术检测水位及水温情况,实现了水槽水满断电、结冰前自动排水等智能控制;开发了客户端和服务端软件,在阿里云服务器上部署云平台,并提供数据可视化和绑定牲畜附加信息等服务,进行人机交互。【结果】以内蒙古地区个人家庭牛群的5头牛为试验对象进行了为期40 d的测试,结果表明,本系统能够对水槽周围环境进行视频监控、目标检测、牲畜密度检测、牲畜信息统计及水槽的自动供水及停止供水。以2023年2月8日试验结果为例,在当天被测试的5头牛均饮水,其中2166430号牛在线时间3.2 min,饮水1次,饮水时长为1.3 min。根据该牛和被测群体的过去一周的饮水情况得知,该被测群体的饮水规律正常。经过历史饮水情况的统计,从饮水方面来看该被测群体在40 d内处于健康状态。【结论】该系统减少了养殖户的人力成本,为养殖户提供了判断牲畜健康状态的重要依据。

关键词：计算机视觉牲畜密度检测智能饮水牲畜信息统计

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