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基于故障描述因子与多观测器同步协作的AUV执行机构故障隔离与辨识

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控制与决策 2024年第6期39卷 2005-2012页

作者：吴云凯胡大海付俊周扬江苏科技大学自动化学院江苏镇江212100 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110819 江苏科技大学计算机学院江苏镇江212100

执行机构的可靠性对系统的安全运行具有重要意义.针对自主式水下机器人(AUV),提出一种基于故障描述因子与多观测器同步协作的故障隔离与辨识方法.首先,通过执行机构故障描述因子概念的引入,将AUV运载器的故障隔离和辨识问题分为两个层级... 详细信息

执行机构的可靠性对系统的安全运行具有重要意义.针对自主式水下机器人(AUV),提出一种基于故障描述因子与多观测器同步协作的故障隔离与辨识方法.首先,通过执行机构故障描述因子概念的引入,将AUV运载器的故障隔离和辨识问题分为两个层级;其次,通过扩张状态观测器(ESO)和故障隔离逻辑规则的设计,实现包括舵面、螺旋桨与舵机在内的粗粒度级执行机构的故障隔离;然后,根据故障力与力矩的正负性关系,进一步分析舵面的具体形变故障类型,亦或基于螺旋桨与舵机的输出力与力矩关系,通过分析故障因子的内部信息,具体辨识可能的螺旋桨与舵机故障类型;最后,通过仿真结果表明所提出方法对AUV执行机构的故障具有较好的隔离与辨识精度.

关键词：自主式水下机器人执行机构故障描述因子多观测器故障隔离多层级故障辨识

在线数据记录和扰动观测器相结合的柔性机械臂复合学习控制

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控制理论与应用 2024年第8期41卷 1417-1426页

作者：钱伟徐海钦王霞许斌河南理工大学电气工程与自动化学院河南焦作454000 西北工业大学自动化学院陕西西安710072

本文针对多输入多输出的柔性机械臂动力学模型,提出了一种基于神经网络估计和扰动观测器的复合学习控制策略.首先,通过奇异摄动分析将系统解耦为快慢子系统.然后,针对慢变刚性子系统的动力学模型,基于在线数据记录模型构造新型预测误差... 详细信息

本文针对多输入多输出的柔性机械臂动力学模型,提出了一种基于神经网络估计和扰动观测器的复合学习控制策略.首先,通过奇异摄动分析将系统解耦为快慢子系统.然后,针对慢变刚性子系统的动力学模型,基于在线数据记录模型构造新型预测误差,结合跟踪误差设计自适应控制律;针对快变柔性子系统采用滑模控制抑制弹性振动.在此基础上,构建了扰动观测器实时估计复合扰动信号,并纳入在线数据记录模型作为前馈补偿.最后,基于Lyapunov稳定性分析可证系统误差信号一致终值有界,仿真算例验证了所提策略的有效性和优越性.

关键词：柔性机械臂在线数据记录扰动观测器复合学习控制

基于自适应校正技术的拼接型像素阵列一致性驱动方法研究

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西北工业大学学报 2024年第2期42卷 353-361页

作者：郭仲杰程新齐许睿明刘绥阳西安理工大学自动化与信息工程学院陕西西安710048

随着拼接工艺在超大阵列CMOS图像传感器中的应用,传统的时钟树同步设计方法已不再适用于像素阵列的双侧驱动电路中,同一行像素阵列的双侧驱动面临直流穿通和坏行的严重问题。基于片上自适应校正思想提出了一种可应用于拼接型像素阵列的... 详细信息

随着拼接工艺在超大阵列CMOS图像传感器中的应用,传统的时钟树同步设计方法已不再适用于像素阵列的双侧驱动电路中,同一行像素阵列的双侧驱动面临直流穿通和坏行的严重问题。基于片上自适应校正思想提出了一种可应用于拼接型像素阵列的一致性驱动方法。该方法根据芯片工作环境的变化进行自适应实时校正,具有结构简单和可靠性高等特点。基于55 nm工艺,采用所提方法在一款12288×12288的150M像素规模、芯片面积高达77 mm×84 mm的超大阵列CMOS图像传感器中进行了实际应用和全面验证。实验结果表明:在500 MHz的主时钟、125 kHz的行时钟下,双侧行驱动的非一致性由17.5 ns减小至2 ns(一个时钟周期)以内,一致性提高了9倍以上,确保了亿级像素规模的超大面阵图像传感器的帧频达到10帧以上。

关键词： CMOS图像传感器超大阵列行驱动一致性

SiO基复合相变微胶囊的制备及其在电池热管理中的应用研究

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现代化工 2024年

作者：谭俊华朱德伟孙葳喆蔚畅薛利杰太原工业学院材料工程系

研究了3种沉淀剂对合成SiO2基复合相变微胶囊的形貌特征和相变储热性能的影响。通过红外光谱仪（FT-IR）、X射线衍射仪、导热系数测定仪等对SiO2基复合相变微胶囊的组成、结构和导热性能进行分析。结果表明，正十八烷与SiO2壳材仅是物... 详细信息

研究了3种沉淀剂对合成SiO2基复合相变微胶囊的形貌特征和相变储热性能的影响。通过红外光谱仪（FT-IR）、X射线衍射仪、导热系数测定仪等对SiO2基复合相变微胶囊的组成、结构和导热性能进行分析。结果表明，正十八烷与SiO2壳材仅是物理结合，两者并未发生化学反应；当沉淀剂为盐酸时所制备的SiO2基复合相变微胶囊分散性良好，包覆率和储能效率可达69%，导热系数提高近50%。SiO2基复合相变微胶囊对锂离子电池组热管理测试结果表明，微胶囊能有效控制电池组的表面温度，且温度波动范围小。

关键词：沉淀剂 SiO 基复合相变微胶囊相变储热性能热管理

基于改进YOLOv8n的复杂环境下柑橘识别

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农业工程学报 2024年第8期40卷 152-158页

作者：岳凯张鹏超王磊郭芝淼张家俊陕西理工大学机械工程学院汉中723001 陕西省工业自动化重点实验室汉中723001

针对复杂环境下柑橘果实大量重叠、枝叶遮挡且现有模型参数量大、计算复杂度高等问题,提出了一种基于改进YOLOv8n的柑橘识别模型YOLOv8-MEIN。首先,该研究设计了ME卷积模块并使用它改进YOLOv8n的C2f模块。其次,为了弥补CIoU损失函数在... 详细信息

针对复杂环境下柑橘果实大量重叠、枝叶遮挡且现有模型参数量大、计算复杂度高等问题,提出了一种基于改进YOLOv8n的柑橘识别模型YOLOv8-MEIN。首先,该研究设计了ME卷积模块并使用它改进YOLOv8n的C2f模块。其次,为了弥补CIoU损失函数在检测任务中泛化性弱和收敛速度慢的问题,使用Inner-CIoU损失函数加速边界框回归,提高模型检测性能。最后,在自建数据集上进行模型试验对比,试验结果表明,YOLOv8-MEIN模型交并比阈值为0.5的平均精度均值mAP_(0.5)值为96.9%,召回率为91.7%,交并比阈值为_(0.5~0.95)的平均精度均值mAP_(0.5~0.95)值为85.8%,模型大小为5.8 MB,参数量为2.87 M。与原模型YOLOv8n相比,mAP_(0.5)值、召回率、mAP_(0.5~0.95)值分别提高了0.4、1.0、0.6个百分点,模型大小和参数量相比于原模型分别降低了3.3%和4.3%,为柑橘的自动化采摘提供技术参考。

关键词：图像识别深度学习目标检测 YOLov8n Inner-IoU损失函数复杂环境柑橘

四氧化三铁/碳纳米管/石墨烯天然胶乳复合材料的制备及性能研究

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化工新型材料 2024年

作者：闫蕊王凯太原工业学院材料工程系

以铁离子、碳纳米管、氧化石墨烯为原料，经过硫化铵或多巴胺还原、氨水增强的共沉淀法制备四氧化三铁/碳纳米管/石墨烯(Fe3O4/CNT/G)粉体，再将粉末添加到天然胶乳中用流延法制备成复合材料。通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）... 详细信息

以铁离子、碳纳米管、氧化石墨烯为原料，经过硫化铵或多巴胺还原、氨水增强的共沉淀法制备四氧化三铁/碳纳米管/石墨烯(Fe3O4/CNT/G)粉体，再将粉末添加到天然胶乳中用流延法制备成复合材料。通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、振动样品磁强计（VSM）、拉伸测试仪等表征方法研究了Fe3O4/CNT/G天然胶乳复合材料的结构和力学性能、导电、导磁性能。结果表明：硫化铵工艺制备出来的粉末的导电性和导磁性都要优于多巴胺工艺制备出来的粉末（电导率为0.21S/mm；饱和磁化强度和矫顽力为 14.01emu/g和4.11 Oe）。当复合材料中Fe3O4/CNT/G粉末添加量为3%时，力学性能达到最佳，拉伸强度为9.8MPa。

关键词：四氧化三铁碳纳米管石墨烯天然胶乳复合材料

基于快速自适应超螺旋滑模算法的四旋翼无人机轨迹跟踪控制

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控制工程 2024年

作者：梁洪基李俊丽朱晓英张元耀昆明理工大学信息工程与自动化学院广西贵港工业学院(筹)

为了提高四旋翼无人机在干扰飞行环境下的轨迹跟踪能力，充分考虑了位置子系统和姿态子系统的动态特性，提出了一种改进的快速自适应超螺旋滑模控制方法。首先，将轨迹跟踪问题转化为位置子系统和姿态子系统的指令跟踪控制问题；其次，... 详细信息

为了提高四旋翼无人机在干扰飞行环境下的轨迹跟踪能力，充分考虑了位置子系统和姿态子系统的动态特性，提出了一种改进的快速自适应超螺旋滑模控制方法。首先，将轨迹跟踪问题转化为位置子系统和姿态子系统的指令跟踪控制问题；其次，为了增强系统的快速性和鲁棒性，并削弱抖振对系统的影响，改进了超螺旋滑模位置和姿态控制器，提高了响应速度和控制精度；再次，针对复合干扰导数上界存在但未知的情况，设计自适应律对控制器参数进行调参；最后，通过Lyapunov理论证明了闭环系统的稳定性，并通过数值仿真验证了控制器的鲁棒性和轨迹跟踪性能。仿真结果显示，本文所提出的控制方法在抑制系统干扰、提高响应速度方面表现出色，控制参数具有自适应性，并且能够显著提高系统的跟踪精度，实现了对系统轨迹的快速稳定跟踪。

关键词：四旋翼无人机超螺旋算法自适应控制滑模控制轨迹跟踪

大学生道德敏感性与道德提升感的关系:道德认同的中介作用

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中国临床心理学杂志 2024年第3期32卷 676-679页

作者：高晓玲毛晋平成都工业学院自动化与电气工程学院成都611730 湖南师范大学认知与人类行为湖南省重点实验室长沙410081

目的:探讨大学生道德敏感性与道德提升感的关系及道德认同的中介作用。方法:采用道德敏感性问卷、道德认同问卷及道德提升感问卷对1025名大学生进行调查。结果:(1)大学生的道德敏感性与道德认同、道德提升感两两正相关,道德敏感性可正... 详细信息

目的:探讨大学生道德敏感性与道德提升感的关系及道德认同的中介作用。方法:采用道德敏感性问卷、道德认同问卷及道德提升感问卷对1025名大学生进行调查。结果:(1)大学生的道德敏感性与道德认同、道德提升感两两正相关,道德敏感性可正向预测道德提升感。(2)大学生的道德认同在道德敏感性与道德提升感之间的中介作用显著。结论:大学生的道德敏感性与道德提升感密切相关,道德认同在道德敏感性与道德提升感的关系中起中介作用。

关键词：大学生道德敏感性道德认同道德提升感

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基于功能化双链DNA复合纳米结构的荧光适体传感器

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分析试验室 2024年第9期43卷 1243-1251页

作者：任林娇刘玉鑫陈高凯马世林张培秦自瑞姜利英郑州轻工业大学电气信息工程学院郑州450002 郑州轻工业大学电子信息学院郑州450002 郑州轻工业大学量子科技研究院郑州450002

针对生化及临床检测分析中生物小分子浓度低、变化范围大等特点,基于功能化双链DNA复合纳米结构,构建了一种宽范围、低检出限的荧光传感检测方法。功能化双链DNA由3’端含有多个碱基T的核酸适体(PolyTn-Apt)和5’端修饰FAM荧光基团的互... 详细信息

针对生化及临床检测分析中生物小分子浓度低、变化范围大等特点,基于功能化双链DNA复合纳米结构,构建了一种宽范围、低检出限的荧光传感检测方法。功能化双链DNA由3’端含有多个碱基T的核酸适体(PolyTn-Apt)和5’端修饰FAM荧光基团的互补链(cDNA@FAM)构成,在纳米金(AuNPs)表面修饰该功能化双链DNA,由于荧光共振能量转移作用,FAM荧光处于猝灭状态;加入被测物后,核酸适体与被测物结合,双链被打开,FAM远离AuNPs,荧光恢复。碱基T的存在可使AuNPs结合更多的双链结构,扩大其传感检测范围。结果表明:以该方法制备的三磷酸腺苷(ATP)传感器,检测范围可达1 nmol/L~100μmol/L,跨5个数量级,检出限为0.41 nmol/L,且特异性明显;以该方法制备的氨苄西林(AMP)传感器,检测范围可达1 nmol/L~50μmol/L,跨4个数量级,检出限为0.42 nmol/L,且特异性突出。该方法具有一定的普适性,通过置换核酸适体种类,有望对多种生物小分子实现宽范围、低检出限的定量检测。

关键词：功能化双链DNA 荧光传感器宽范围三磷酸腺苷氨苄西林