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不确定非线性离散系统指令滤波事件触发控制

控制理论与应用 2024年第5期41卷 839-846页

作者：徐雨梦于金鹏林崇于海生青岛大学自动化学院山东青岛266071 山东省工业控制重点实验室山东青岛266071

本文提出了考虑输入饱和的一类不确定非线性离散系统的事件触发指令滤波控制方法.采用指令滤波控制技术解决了传统反步法存在的“因果矛盾”问题,引入补偿机制提高了系统的控制精度;利用事件触发机制能够避免自适应律和控制律的频繁更新... 详细信息

本文提出了考虑输入饱和的一类不确定非线性离散系统的事件触发指令滤波控制方法.采用指令滤波控制技术解决了传统反步法存在的“因果矛盾”问题,引入补偿机制提高了系统的控制精度;利用事件触发机制能够避免自适应律和控制律的频繁更新,降低了计算负担,提高了资源利用率;运用模糊逻辑系统逼近系统中未知的非线性函数;结合李雅普诺夫稳定性理论,验证了提出的控制方案能够保证跟踪误差收敛到原点小的邻域内以及闭环系统的所有信号有界.仿真结果表明,本文提出的控制方法具有较强的鲁棒性及较好的跟踪性能.

关键词：指令滤波反步事件触发机制模糊逻辑系统输入饱和离散

氧化锌/儿茶酚甲醛树脂微球抗菌粘胶纤维的制备及其性能

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纺织学报 2024年第2期45卷 21-27页

作者：史玉磊曲连艺刘江龙徐英俊青岛大学功能纺织品与先进材料研究院山东青岛266071 青岛大学纺织服装学院山东青岛266071

为制备高效抗菌和力学性能优良的粘胶纤维,由一步水热反应制备氧化锌/儿茶酚甲醛树脂(ZnO/CFR)微球,将之以不同比例与粘胶纺丝液共混,通过湿法纺丝制得一系列抗菌粘胶纤维。借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪、多... 详细信息

为制备高效抗菌和力学性能优良的粘胶纤维,由一步水热反应制备氧化锌/儿茶酚甲醛树脂(ZnO/CFR)微球,将之以不同比例与粘胶纺丝液共混,通过湿法纺丝制得一系列抗菌粘胶纤维。借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪、多重光散射仪等研究了ZnO/CFR微球的微观形貌、化学组成及其在粘胶纺丝液中的分散性和稳定性,分析了粘胶纤维的颜色、形态、抗菌性能及力学性能等。结果表明:ZnO/CFR微球形状规则,粒径为0.9~2.5μm,微球内随机分布有若干纳米ZnO,可在粘胶纺丝液中分散均匀,长期保持稳定,纺丝过程中无明显损失;所得抗菌粘胶纤维呈棕黑色,锌含量达0.85~2.08 mg/g,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有高效的非溶出型广谱抗菌作用,抑菌率达99.9%以上,且力学性能保持优良。

关键词：氧化锌抗菌性能粘胶纤维儿茶酚微球水热反应

融合模型求解与深度学习的可见光通信非线性均衡器

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兵工学报 2024年第2期45卷 466-473页

作者：田大明苗圃青岛大学电子信息学院山东青岛266071

沃尔特拉非线性后均衡器(Volterra Series Nonlinear Post-Equalizer,VS-NPE)可以补偿可见光通信(Visible Light Communication,VLC)的非线性失真和多径效应,但其结构复杂且均衡精度有限。在VS-NPE内核求解基础上,提出一种基于阈值自学... 详细信息

沃尔特拉非线性后均衡器(Volterra Series Nonlinear Post-Equalizer,VS-NPE)可以补偿可见光通信(Visible Light Communication,VLC)的非线性失真和多径效应,但其结构复杂且均衡精度有限。在VS-NPE内核求解基础上,提出一种基于阈值自学习近似消息传递(Learned Threshold Approximate Message Passing,LTAMP)网络的非线性均衡器。修正样本观测矩阵以克服其列高度相关的缺陷;在改进近似消息传递(Approximate Message Passing,AMP)算法迭代的基础上,将算法每一次迭代的计算过程映射为一层特殊的神经网络,经逐层展开后构建出完整的LTAMP均衡器。所提方法融合了模型求解和深度学习的优势,可从样本中学习最佳的AMP参数,以克服其对噪声敏感且输出不稳定的缺陷,进而提升内核求解稳定性与计算精度。仿真结果表明,与稳固阈值AMP算法相比,所提方法在误码率为1×10^(-3)时能取得2 dB的信噪比增益,且对样本噪声具有较强的自适应性,展现出优异的非线性失真补偿能力。

关键词：沃尔特拉非线性后均衡器可见光通信近似消息传递算法深度学习

柔性力感知电子织物的制备及其人体运动监测系统构建

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纺织学报 2024年第2期45卷 59-66页

作者：闫鹏翔陈富星刘红田明伟青岛大学纺织服装学院山东青岛266071

为开发步态失稳监测系统和压疮监测与预防床垫等老龄健康维护产品,研发了一种用于人体运动监测的柔性压阻式压力传感电子织物,2个电极层织物通过正交配置形成传感点阵,由石墨烯与离子液体改性处理的棉织物构成中间导电层。实验结果表明... 详细信息

为开发步态失稳监测系统和压疮监测与预防床垫等老龄健康维护产品,研发了一种用于人体运动监测的柔性压阻式压力传感电子织物,2个电极层织物通过正交配置形成传感点阵,由石墨烯与离子液体改性处理的棉织物构成中间导电层。实验结果表明:该电子织物在0~5 kPa压力范围的传感灵敏度为0.15 kPa^(-1),且呈现良好的线性关系,加载、卸载时具有快速响应时间(20、30 ms),经校准实验所得压力映射图呈现良好均匀性,传感性能可重复8000次循环。将自主设计的上位机软件、下位机电路等集成智能电子织物压力分布监测系统,可达成对不同身体部位的压力大小及其分布情况的实时连续监测,未来可用于步态分析、压疮监测与预防床垫、人体运动特征等辨识。

关键词：纺织基压力传感器智能电子织物传感性能石墨烯监测系统

基于ANSYS的人体下肢服装压虚拟仿真预测

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纺织学报 2024年第3期45卷 148-155页

作者：朱圆圆覃蕊金佳勤雷彧腾于淼青岛大学纺织服装学院山东青岛266071

为研究人体下肢各层组织在服装压作用下产生的形变和应力分布情况,利用16层螺旋CT仪及Mimics软件获取人体下肢分层三维模型,用ANSYS构建有限元模型预测服装压对皮肤层、其它软组织层和肌肉层产生的位移形变;在人体下肢选择44个压力采集... 详细信息

为研究人体下肢各层组织在服装压作用下产生的形变和应力分布情况,利用16层螺旋CT仪及Mimics软件获取人体下肢分层三维模型,用ANSYS构建有限元模型预测服装压对皮肤层、其它软组织层和肌肉层产生的位移形变;在人体下肢选择44个压力采集部位,对实测服装压与预测服装压进行相关性分析。结果表明:在服装压作用下,人体下肢各层的形变主要分布在大腿内侧,形变分布最少区域为小腿前侧;皮肤层形变最大值为2.73×10^(-2)mm,其它软组织层形变最大值为5.19×10^(-4)mm,肌肉层形变最大值为7.30×10^(-5)mm;皮肤能抵消的最大形变值约为2.73×10^(-3)mm,低于这个值的形变量在皮肤层以外的地方无法测得;人体下肢各面所受到的应力分布与形变分布整体一致,由大到小依次为内侧、后侧、前侧、外侧;服装压预测数据和实测数据的多重相关系数拟合优度为1,二者之间具有极其明显的相关性,说明所建立的服装压预测分层模型可用来预测服装压对皮肤、其它软组织和肌肉的形变。

关键词：服装压下肢分层模型服装压预测形变位移功能服装 ANSYS软件

多智能体系统的分布式快速有限时间二分跟踪一致性

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控制与决策 2024年第10期39卷 3289-3296页

作者：王志超刘开恩纪志坚赵美林青岛大学数学与统计学院山东青岛266071 青岛大学自动化学院山东青岛266071

研究带有不确定扰动的一阶非线性多智能体系统的分布式快速有限时间二分跟踪一致性问题,其中领导者具有所有跟随者都未知的外部输入.基于全局有限时间稳定性理论、代数图论和变量变换,提出并分析一种静态分布式非光滑协议,证明在含扰动... 详细信息

研究带有不确定扰动的一阶非线性多智能体系统的分布式快速有限时间二分跟踪一致性问题,其中领导者具有所有跟随者都未知的外部输入.基于全局有限时间稳定性理论、代数图论和变量变换,提出并分析一种静态分布式非光滑协议,证明在含扰动的非线性多智能体系统中,所有跟随者能在有限时间内快速地跟踪上时变的期望状态.该协议的局限性是控制增益会依赖于某些全局信息,如Laplacian矩阵的谱.为了消除这一限制,进一步设计一种自适应分布式协议.理论分析表明,所考虑的多智能体系统在控制增益不依赖于全局信息的前提下同样能实现快速有限时间二分跟踪一致性.最后通过两个仿真实例验证所提算法的可行性和有效性.

关键词：二分一致性非线性多智能体系统自适应控制动态领导者有限时间控制不确定扰动

计及周期/半周期性边界条件的永磁电机子域模型

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中国电机工程学报 2024年第8期44卷 3287-3296,I0030页

作者：刘辉吴新振陈春涛郑晓钦青岛大学电气工程学院山东省青岛市266071 青岛大学自动化学院山东省青岛市266071

该文提出的表贴磁极永磁电机考虑周期/半周期性边界条件的子域模型,为舰船大容量直驱多相永磁推进电机的设计优化提供一种快速、高效的工具。介绍周期性边界条件和半周期性边界条件的原理及实现方法,并将其应用到基于等效面电流的子域... 详细信息

该文提出的表贴磁极永磁电机考虑周期/半周期性边界条件的子域模型,为舰船大容量直驱多相永磁推进电机的设计优化提供一种快速、高效的工具。介绍周期性边界条件和半周期性边界条件的原理及实现方法,并将其应用到基于等效面电流的子域模型中求解电机气隙磁场,而后通过有限元仿真验证了解析计算的准确性。对比3种求解域下子域模型中谐波系数矩阵的维数和求解速度,表明考虑周期/半周期性边界条件的子域模型在保证结果精度的前提下,能大幅降低矩阵维数,并显著减少求解时间。对实验样机进行空载和负载实验,空载反电势与负载转矩实验结果与解析结果吻合较好,进一步说明了周期/半周期性边界条件下所用子域模型的正确性。

关键词：表贴磁极永磁电机周期性边界条件半周期性边界条件子域法等效面电流

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流量处理能力均衡的无模型自适应迭代学习交通信号控制

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控制与决策 2024年第9期39卷 3033-3042页

作者：王洪力侯忠生青岛大学自动化学院山东青岛266071

针对城市多交叉口系统具有强非线性、时变以及周期性等特点,同时考虑道路固有容量以及道路拥堵缓解的迫切程度等因素,在分布式控制架构下,设计基于分散估计分散控制的无模型自适应迭代学习信号配时方案.该方案通过实时调整各交叉口信号... 详细信息

针对城市多交叉口系统具有强非线性、时变以及周期性等特点,同时考虑道路固有容量以及道路拥堵缓解的迫切程度等因素,在分布式控制架构下,设计基于分散估计分散控制的无模型自适应迭代学习信号配时方案.该方案通过实时调整各交叉口信号配时来调节各路口的流量,使每个交叉口流量处理能力均衡,从而提高道路资源的利用率,达到缓解城市交通拥堵的目的.最后,通过仿真分析进一步验证了所提方案的有效性.

关键词：多交叉口无模型自适应迭代学习控制流量处理能力均衡分散估计分散控制信号配时

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山东青岛小麦常见病虫害防治

特种经济动植物 2024年第2期27卷 85-87页

作者：胡增娟孔高原蒲洪浩青岛市农业技术推广中心山东青岛266071

小麦是山东省主要的粮食作物,而青岛是山东省的优质小麦种植地区,小麦产量高、品质优良,已经成为山东省重要的小麦种植基地之一。但是在小麦种植中经常会出现多种类型的病虫害,直接影响小麦的经济效益。基于此,主要以山东青岛地区小麦... 详细信息

小麦是山东省主要的粮食作物,而青岛是山东省的优质小麦种植地区,小麦产量高、品质优良,已经成为山东省重要的小麦种植基地之一。但是在小麦种植中经常会出现多种类型的病虫害,直接影响小麦的经济效益。基于此,主要以山东青岛地区小麦常见的病虫害小麦纹枯病、小麦赤霉病、小麦锈病、小麦红蜘蛛为例,分别论述了病虫害表现和危害、病虫害的发生规律以及探讨了相应的防治措施,以期为山东青岛地区小麦的病虫害防治提供参考,为推动山东省小麦产业的发展奠定基础。

关键词：小麦病虫害防治措施