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基于感兴趣区域的物体抓取位姿检测

系统工程与电子技术 2024年第6期46卷 1867-1877页

作者：孙先涛江汪洋陈文杰陈伟海智亚丽安徽大学电气工程与自动化学院安徽合肥230601 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191

在工业生产中,待抓取物体往往具有种类众多、摆放位置杂乱、形状不规则等特点,使得难以准确获取物体抓取位姿。针对以上问题,提出一种基于深度学习的两阶段抓取位姿估计方法。第1阶段,提出一种基于YOLOv4(you only look once version4)... 详细信息

在工业生产中,待抓取物体往往具有种类众多、摆放位置杂乱、形状不规则等特点,使得难以准确获取物体抓取位姿。针对以上问题,提出一种基于深度学习的两阶段抓取位姿估计方法。第1阶段,提出一种基于YOLOv4(you only look once version4)改进的轻量级旋转目标检测算法,提高目标的检测速度和检测精度。首先,使用轻量化网络GhostNet和深度可分离卷积对原始网络进行重构,降低整个模型参数。然后,在颈部网络中增加自适应空间特征融合结构和无参注意力模块,提高对感兴趣区域的定位精度;最后,使用近似倾斜交并比(skew intersection over union,SkewIoU)损失解决角度的周期性问题。第2阶段,制作与原始图片尺寸一样的掩膜提取感兴趣区域;同时,提出一种改进的DeepLabV3+算法,用以检测感兴趣区域中物体的抓取位姿。实验结果表明,改进后的YOLOv4网络检测精度达到92.5%,改进的DeepLabV3+算法在Cornell抓取数据集上的图像拆分和对象拆分精度分别达到94.6%,92.4%,且能准确检测出物体的抓取位姿。

关键词：深度学习掩膜感兴趣区域轻量化网络位姿检测

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开绕组无刷双馈风力发电机直接功率控制容错策略

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电力自动化设备 2024年第5期44卷 73-78,87页

作者：朱连成肖阳金石陈晓红辽宁工业大学电气工程学院辽宁锦州121001 沈阳工业大学电气工程学院辽宁沈阳110870

针对无刷双馈发电机提出了一种控制绕组采用开绕组拓扑(OW-BDFG)的馈电方案,将三相控制绕组两端打开分别连接变流器构成双两电平变流器(D-TLCs)馈电拓扑,对机侧变流器功率器件IGBT因故障切除后的容错控制策略进行深入分析,提出了功率偏... 详细信息

针对无刷双馈发电机提出了一种控制绕组采用开绕组拓扑(OW-BDFG)的馈电方案,将三相控制绕组两端打开分别连接变流器构成双两电平变流器(D-TLCs)馈电拓扑,对机侧变流器功率器件IGBT因故障切除后的容错控制策略进行深入分析,提出了功率偏差比较直接功率控制(PEC-DPC)的D-TLCs电压空间矢量优化方案。对比分析了8/4极25kW样机的仿真及实验结果,表明:当机侧变流器1个或2个IGBT被切除后,所提OW-BDFG的PEC-DPC仍可实现变速恒频、最大功率点跟踪及单位功率因数控制,进一步提高了该发电机系统的可靠性和鲁棒性。

关键词：无刷双馈发电机开绕组双两电平变流器直接功率控制容错控制最大功率点跟踪

“现代高频开关电源技术与应用”课程建设实践

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中国电力教育 2024年第2期 77-78页

作者：贲洪奇刘桂花杨威哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院

结合新时代提高研究生培养质量和教学水平对课程的要求，以“现代高频开关电源技术与应用”课程为例，在教学模式、课程内容、课程思政融入以及教材建设等方面进行了创新探索。目前，世界各国之间的竞争更多体现在科技创新和人才的竞争...

结合新时代提高研究生培养质量和教学水平对课程的要求，以“现代高频开关电源技术与应用”课程为例，在教学模式、课程内容、课程思政融入以及教材建设等方面进行了创新探索。目前，世界各国之间的竞争更多体现在科技创新和人才的竞争上，这对新时代高等学校人才培养和课程建设提出了更高的标准和要求。我校面向电气工程等学科硕士研究生开设的“现代高频开关电源技术与应用”课程，内容覆盖面广、应用性强，有利于培养学生综合应用知识解决实际问题的能力，这也对课程建设提出了更高的要求。为此，做了以下几方面的探索和实践。

关键词：

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具有状态约束的AUV固定时间抗干扰控制

控制理论与应用 2024年

作者：王建晖王浩远刘治陈子韬陈凯锐广州大学机械与电气工程学院广东工业大学自动化学院

针对具有状态约束、模型参数不确定、通信资源受限和外界未知时变干扰的自主水下机器人(Autonomous Underwater Vehicle, AUV)的轨迹跟踪问题,提出了一种基于固定时间干扰观测器的事件触发控制方法.首先,基于固定时间稳定理论,利用双曲... 详细信息

针对具有状态约束、模型参数不确定、通信资源受限和外界未知时变干扰的自主水下机器人(Autonomous Underwater Vehicle, AUV)的轨迹跟踪问题,提出了一种基于固定时间干扰观测器的事件触发控制方法.首先,基于固定时间稳定理论,利用双曲正切函数的特性设计干扰观测器,对系统的集总干扰进行估计,使得估计误差在固定时间内收敛.其次,基于所设计的干扰观测器,提出了一种AUV固定时间抗干扰轨迹跟踪控制方法,使得系统的跟踪误差在固定时间内收敛.同时,为了减少系统对通信资源的占用,在控制方法的设计中引入了相对阈值的事件触发机制.最后,通过仿真实验验证了该方法的有效性.

关键词：自主水下机器人固定时间控制干扰观测器事件触发机制状态约束

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三电平串联谐振变换器内外管均压方法

电力系统自动化 2024年

作者：王伟李彬彬宋昕哲杨冬梅周少泽韦徵南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院

三电平串联谐振变换器凭借其三电平半桥结构，具有显著减少功率模块数目进而降低成本的优势，被广泛应用于直流变压器领域。然而，当三电平串联谐振变换器工作在功率反向传输模式时，换流过程中内外管结电容充电电流不一致会导致开关器... 详细信息

三电平串联谐振变换器凭借其三电平半桥结构，具有显著减少功率模块数目进而降低成本的优势，被广泛应用于直流变压器领域。然而，当三电平串联谐振变换器工作在功率反向传输模式时，换流过程中内外管结电容充电电流不一致会导致开关器件出现不均压问题，使器件存在过压损坏风险。针对该问题，文中分析了功率反向传输模式下三电平内外管不均压的产生机理，据此提出了在内管两端并联辅助电容的无源均压方法，给出了辅助电容的参数设计方法。进一步,提出了控制内外管时序的有源均压方法，推导得出了内外管时序设计依据。最后，通过75 kW实验平台验证了理论分析的正确性及所提方法的可行性。

关键词：直流变压器三电平串联谐振变换器功率反向传输内外管不均压机理无源均压有源均压

基于自适应超螺旋滑模观测器的三相Vienna整流器无模型预测电流控制

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电工技术学报 2024年第6期39卷 1859-1870页

作者：汪凤翔杨奥于新红张祯滨王高林福州大学先进制造学院泉州362200 电机驱动与功率电子国家地方联合工程研究中心(中国科学院海西研究院泉州装备制造研究中心) 泉州362216 山东大学电气工程学院济南250061 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001

三相Vienna整流器具有不需要考虑开关死区、可靠性高等优点,但参数易受外部扰动影响而导致控制性能下降。针对这些问题,该文提出一种基于自适应超螺旋滑模观测器的无模型预测电流控制策略(ASTSMO-MFPCC)。首先,通过分析三相Vienna整流... 详细信息

三相Vienna整流器具有不需要考虑开关死区、可靠性高等优点,但参数易受外部扰动影响而导致控制性能下降。针对这些问题,该文提出一种基于自适应超螺旋滑模观测器的无模型预测电流控制策略(ASTSMO-MFPCC)。首先,通过分析三相Vienna整流器参数失配数学模型,构建不依赖系统物理参数的超局部模型。其次,设计超螺旋滑模观测器估计超局部模型中的动态部分,有效抑制系统扰动影响。同时,设计自适应增益,动态调整超螺旋滑模观测器参数,解决增益选择难题。最后,构建离散化预测模型和成本函数,实现无模型预测电流控制算法。仿真与实验结果表明,所提策略具有良好的鲁棒性和动稳态性能。

关键词： Vienna整流器超螺旋滑模观测器无模型预测电流控制

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“双一流”背景下的“电路”课程建设探索

电气电子教学学报 2024年第1期46卷 49-53页

作者：霍炬李琰杨旭强哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001

为建设和落实一批世界一流大学和一流学科的目标,以“电路”课程为例,针对课程中存在的痛点问题,课程团队遵循“以学生为中心,学生发展成效驱动”的创新教学理念,以电路内容为主线筑牢学生工程基础,融入课程思政,采用课前、课中、课后... 详细信息

为建设和落实一批世界一流大学和一流学科的目标,以“电路”课程为例,针对课程中存在的痛点问题,课程团队遵循“以学生为中心,学生发展成效驱动”的创新教学理念,以电路内容为主线筑牢学生工程基础,融入课程思政,采用课前、课中、课后全程智慧教学和多元互动的方式,全方位评价学生能力,形成了“素质教育、知识引领”的双主线和“虚实结合、多元互动、强基立本、成效为先”的教学特色。

关键词：创新教学多元互动虚实结合

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磁路实验深度科教融合教学设计与实践

电气电子教学学报 2024年第3期46卷 185-189页

作者：由佳欣金钊周学齐超于为雄哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150030

针对传统的磁路实验,创新设计了以螺线管式直动式电磁系统为核心的磁路实验,课堂中设计了仿真分析环节、网络App反馈与思考环节,搭建了源于实际科研项目的直流磁路系统,测试并验证了磁路系统理论与仿真分析结果;教师引导学生思考反电动... 详细信息

针对传统的磁路实验,创新设计了以螺线管式直动式电磁系统为核心的磁路实验,课堂中设计了仿真分析环节、网络App反馈与思考环节,搭建了源于实际科研项目的直流磁路系统,测试并验证了磁路系统理论与仿真分析结果;教师引导学生思考反电动势原理,在此基础上学生自主设计启发性实验并思考实践。教学设计加深了学生对磁路的理解,实践中深度融合了航天工程项目,激发了学生科研报国的热情。

关键词：磁路电磁耦合原理科教融合

孤岛下基于虚拟振荡器控制的构网型并联逆变器电压控制策略

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电力自动化设备 2024年

作者：王仕韬郭方正李立宋新新刘矞宋蕙慧李经纬国家电网有限公司技术学院分公司哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院国网山东省电力公司超高压公司哈尔滨工业大学(威海)新能源学院

现有基于虚拟振荡器控制的构网型并联逆变器由于控制参数耦合，存在母线电压谐波含量高、受负载影响波动大的问题，降低了孤岛模式下的供电质量。因此，针对电压建立阶段和电压维持阶段的不同需求，通过优化虚拟振荡器参数提出了谐波抑... 详细信息

现有基于虚拟振荡器控制的构网型并联逆变器由于控制参数耦合，存在母线电压谐波含量高、受负载影响波动大的问题，降低了孤岛模式下的供电质量。因此，针对电压建立阶段和电压维持阶段的不同需求，通过优化虚拟振荡器参数提出了谐波抑制方法。基于逆变器输出特性，提出了调压方法。结合参数滚动方法将谐波抑制和调压关联，形成电压控制策略。此外，建立了基于虚拟振荡器控制的并联逆变器系统带阻感性负载的小信号状态空间模型。结果表明，在所提电压控制策略下，并联系统的母线电压波形畸变率能降低至1.13%，负载切换时母线电压能快速恢复稳定，在轻载、额定和重载3种工况下，系统状态矩阵的主导特征值均位于左半复平面内，系统是渐近稳定的。

关键词：并联逆变器构网型控制虚拟振荡器控制调压稳定性分析