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连续搅拌反应釜的固定时间命令滤波跟踪控制

控制与决策 2024年第6期39卷 1936-1942页

作者：刘凯辛丽平刘家硕张静青岛理工大学信息与控制工程学院山东青岛266500

针对一类连续搅拌反应釜系统的跟踪控制问题,提出一种基于反步法和模糊逻辑系统的自适应固定时间命令滤波控制方法.利用命令滤波器引入误差补偿机制消除滤波误差的影响,并解决反步法虚拟控制信号重复求导的问题;采用模糊逻辑系统对系统... 详细信息

针对一类连续搅拌反应釜系统的跟踪控制问题,提出一种基于反步法和模糊逻辑系统的自适应固定时间命令滤波控制方法.利用命令滤波器引入误差补偿机制消除滤波误差的影响,并解决反步法虚拟控制信号重复求导的问题;采用模糊逻辑系统对系统中存在的非线性部分进行逼近;利用固定时间控制方法使系统跟踪误差更迅速收敛至较小邻域内,且收敛时间不依赖系统初始状态;通过Lyapunov定理证明连续搅拌反应釜系统的闭环稳定性;利用Matlab/Simulink仿真实验验证所提出控制方法的有效性.与现有控制方法相比,该控制方法具有控制器结构简单、收敛速度快、控制精度高、无超调等优点.

关键词：连续搅拌反应釜固定时间控制模糊逻辑系统命令滤波反步法

基于扰动观测器的水面无人船自适应模糊控制器设计

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控制理论与应用 2024年第2期41卷 261-272页

作者：董颖慧陈健吕成兴张子叶余继恒青岛理工大学信息与控制工程学院山东青岛266520 山东科技大学数学与系统科学学院山东青岛266590

为了使水面无人船(USV)获得更好的跟踪性能,本文设计了基于扰动观测器和命令滤波器的自适应模糊控制器.对于该系统存在建模不确定性和外部环境的扰动,采用模糊逻辑系统(FLS)和一个新的扰动观测器对其进行逼近和补偿.在扰动观测器和控制... 详细信息

为了使水面无人船(USV)获得更好的跟踪性能,本文设计了基于扰动观测器和命令滤波器的自适应模糊控制器.对于该系统存在建模不确定性和外部环境的扰动,采用模糊逻辑系统(FLS)和一个新的扰动观测器对其进行逼近和补偿.在扰动观测器和控制器中加入了一个新的自适应参数,用来改善控制精度.基于此,本文设计了命令滤波反步控制方法,可以保证系统在所有状态下都是有界的,且跟踪误差在有限时间内小于规定的精度.仿真结果显示该方法有效,且可以满足给定的控制精度.

关键词：模糊逻辑水面无人船扰动观测器 Lyapunov稳定性定理自适应控制系统

基于ChatGPT增强和监督对比学习的政策工具归类研究

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计算机工程与应用 2024年第7期60卷 292-305页

作者：胡志强李朋骏王金龙熊晓芸青岛理工大学信息与控制工程学院山东青岛266525

政策工具的归类是政策文本量化分析和研究的重要维度之一。由于训练数据的缺乏,政策文本相似度高,模型难以学习到足够丰富的特征表示,对它的预测结果缺少置信度,有较高的错误分类风险。为此提出了基于ChatGPT增强和监督对比学习的政策... 详细信息

政策工具的归类是政策文本量化分析和研究的重要维度之一。由于训练数据的缺乏,政策文本相似度高,模型难以学习到足够丰富的特征表示,对它的预测结果缺少置信度,有较高的错误分类风险。为此提出了基于ChatGPT增强和监督对比学习的政策工具分类方法,该方法分为预训练语言模型微调和ChatGPT决策增强两个阶段,第一阶段使用ChatGPT大语言模型增强政策文本以增加训练数据数量,结合监督对比学习微调RoBERTa模型,使模型学习到更丰富的政策文本表示;第二阶段使用ChatGPT辅助决策预训练语言模型置信度较低的文本,降低对相似文本的错误分类风险。在数字产业政策工具分类数据集和Tnews数据集上的实验表明,所提方法优于主流的研究方法,能够有效提升基模型的性能,且在训练样本较少时对基线模型的提升更显著。

关键词：文本分类 ChatGPT 数据增强监督对比学习政策工具

基于改进YOLOv4-Tiny的机械零件目标检测算法

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传感技术学报 2024年第2期37卷 303-309页

作者：杜保帅房桐赵燕成赵景波青岛理工大学信息与控制工程学院山东青岛266520

随着智能化生产的普及,机械零件的智能装配技术受到广泛关注,为了改善传统特征提取算法中检测误差大、精度低等问题,以常见机械零件为研究目标,结合深度学习算法中的轻量级网络为基础模型进行优化,使用YOLOv4-Tiny中的CSP-Darknet53作... 详细信息

随着智能化生产的普及,机械零件的智能装配技术受到广泛关注,为了改善传统特征提取算法中检测误差大、精度低等问题,以常见机械零件为研究目标,结合深度学习算法中的轻量级网络为基础模型进行优化,使用YOLOv4-Tiny中的CSP-Darknet53作为特征提取网络,在特征提取网络后添加改进后的MA-RFB模块,引入多分支卷积和空洞卷积加强感受野。并对颈部网络进行改进,选择PANet代替FPN,并添加注意力模块CBAM,形成CM-PANet对零件目标进行多尺度检测,在自制的零件数据集AP达到96.47%,检测速度达到0.00138 s每样本。相比于原版YOLOv4-Tiny网络AP提高了2.80%,改进后的算法在速度和精度达到了一个平衡,体现了研究的理论和应用价值。

关键词：图像分类轻量级网络深度学习机械零件感受野

基于CRS-LMD和SVD的MMC-HVDC线路故障测距方法

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电力系统保护与控制 2024年第1期52卷 121-132页

作者：贺宇阳马千里于飞刘喜梅青岛科技大学自动化与电子工程学院山东青岛266061

直流输电线路故障行波波速不确定、波头提取困难以及噪声干扰等因素制约了直流电网中故障测距技术的应用。为了降低上述因素对定位准确性的影响,提出一种基于局部特征有理样条插值均值分解(LMD based on characteristic rational spline... 详细信息

直流输电线路故障行波波速不确定、波头提取困难以及噪声干扰等因素制约了直流电网中故障测距技术的应用。为了降低上述因素对定位准确性的影响,提出一种基于局部特征有理样条插值均值分解(LMD based on characteristic rational spline,CRS-LMD)和奇异值分解(singular value decomposition,SVD)的故障测距方法。首先,利用特征尺度选取最优极点系数,结合有理样条插值调节拟合曲线的松紧程度,实现对故障电压行波的局部均值分解。其次,采用奇异值分解对故障行波波头进行准确提取。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了张北±500 kV柔性直流电网的仿真模型,模拟各种故障情况并输出故障数据,利用Matlab对故障数据进行处理并验证定位算法。最后,仿真结果表明,所提故障测距算法在不同故障距离和故障类型下均能实现故障测距,且在叠加噪声和过渡电阻的情况下也能保障较高的精确性。

关键词：串柔性直流电网有理样条插值局部均值分解奇异值分解行波提取故障测距

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基于改进特征金字塔的轮胎X光图像缺陷检测

计算机工程与应用 2024年第3期60卷 270-279页

作者：吴则举宋丽君冀杨青岛理工大学信息与控制工程学院山东青岛266520

针对轮胎X光缺陷图像背景纹理复杂、缺陷目标较小的问题,在带有特征金字塔结构的Faster R-CNN网络基础上做出改进,提出一种轮胎缺陷检测网络。针对特征金字塔底层感受野较小的问题,将空洞-深度可分离卷积和多分支结构结合,设计了轻量型... 详细信息

针对轮胎X光缺陷图像背景纹理复杂、缺陷目标较小的问题,在带有特征金字塔结构的Faster R-CNN网络基础上做出改进,提出一种轮胎缺陷检测网络。针对特征金字塔底层感受野较小的问题,将空洞-深度可分离卷积和多分支结构结合,设计了轻量型的感受野扩增模块。针对特征金字塔顶层特征图分辨率不足的问题,提出一种新型金字塔结构BE-FPN(bottom embedding feature pyramid network),将底层特征图经过感受野扩增模块后与顶层信息快速归一化融合,减少了底层特征传递到顶层特征时过长路径导致的信息损失。此外,在ResNet-50网络引入动态可学习的激活函数Meta-ACON,有效改进了网络检测性能。改进后的网络取得了94.07%的平均精度均值(mAP),与基线网络相比,精度提升4.5个百分点,正判率提高了14.4个百分点,参数量仅增加4.77%,每张图片检测时间仅增加0.009 s。实验结果表明,设计的网络在轮胎X光缺陷检测方面具有优良的性能,能够满足工厂生产线对检测精度和检测时间的要求。

关键词：深度学习缺陷检测特征融合 Meta-ACON

基于转移依赖Lyapunov函数离散时间切换系统的异步l_(2)-l_(∞)滤波

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控制与决策 2024年第4期39卷 1231-1239页

作者：王瑞华李福鹏胡硕洋费树珉青岛理工大学信息与控制工程学院山东青岛266520 东南大学自动化学院南京210096

主要研究离散时间切换系统在容许路径依赖混合驻留时间(AED-IDT)切换下异步l_(2)-l_(∞)滤波器的设计问题.不同于以往的研究结果,提出一种异步转移依赖凸Lyapunov函数,得到了低保守性稳定性判据.所设计Lyapunov函数的创新之处在于其构... 详细信息

主要研究离散时间切换系统在容许路径依赖混合驻留时间(AED-IDT)切换下异步l_(2)-l_(∞)滤波器的设计问题.不同于以往的研究结果,提出一种异步转移依赖凸Lyapunov函数,得到了低保守性稳定性判据.所设计Lyapunov函数的创新之处在于其构建不再依赖系统模态,而是依赖当前激活的滤波器模态和刚刚运行结束的滤波器模态.鉴于所设计Lyapunov函数具有凸性质,这为所提出方法提升自由度和灵活性创造了空间.采用转移依赖凸Lyapunov函数和AED-IDT切换策略,能够得到保证滤波误差系统全局一致指数稳定,且具有l_(2)-l_(∞)性能的充分条件.在此基础上,提出异步l_(2)-l_(∞)滤波器的设计方法.最后,通过一个数值实例和一个切换RLC应用电路来验证所得结果的有效性,并经过仿真实验验证了所提出设计方法能够保证更紧的驻留时间界和较小的滤波误差结果.

关键词：离散时间切换系统转移依赖凸Lyapunov函数容许路径依赖混合驻留时间全局一致指数稳定异步l_(2)-l_(∞)滤波切换RLC电路

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融合残差网络与注意力机制的草莓检测

中国农机化学报 2024年第1期45卷 266-273页

作者：王瑞彬杨世忠高升青岛理工大学信息与控制工程学院山东青岛266520

针对草莓果实因受到自然光光照、枝叶遮挡、果实间存在遮挡等因素,较难实现成熟草莓果实识别的现状,提出融合深度残差网络与注意力机制的成熟草莓目标检测算法。引用信息表达能力更强的深度残差网络Resnet50对SSD目标检测算法模型基础... 详细信息

针对草莓果实因受到自然光光照、枝叶遮挡、果实间存在遮挡等因素,较难实现成熟草莓果实识别的现状,提出融合深度残差网络与注意力机制的成熟草莓目标检测算法。引用信息表达能力更强的深度残差网络Resnet50对SSD目标检测算法模型基础骨干网络进行替换,对经过残差网络结构和新增卷积特征提取层得到信息特征提取图进行通道和空间方向的注意力机制方法处理,建立能准确实现成熟草莓目标检测的RC-SSD目标检测模型。试验结果表明,本文的RC-SSD算法模型对比Faster R-CNN、YOLOv3、SSD-VGG模型拥有较少的参数量,平均精度均值mAP分别提升46.05%、10.16%、5.77%,其中成熟草莓的识别精度达到99.04%。对比轻量化网络结构模型SSD-Mobilenetv2,RC-SSD算法模型在FPS相对于轻量化网络模型降低25帧的情况下,精度提升20.20%,FPS在GPU运行设备上达到86帧。

关键词：残差网络注意力机制损失函数目标检测草莓图像识别

基于PECVD技术的石墨烯可控制备与应用:现状与展望

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科学通报 2024年第14期69卷 1893-1905页

作者：郝朝旭王雪东何燕慈海娜青岛科技大学机电工程学院青岛266061

石墨烯因其优异的物理/化学特性,在众多领域有着广泛的应用前景.为了推动石墨烯材料的实际应用,需要寻找稳定可靠、可扩展和低成本的石墨烯材料制备方法.等离子体增强化学气相沉积(plasma-enhanced chemical vapor deposition, PECVD)... 详细信息

石墨烯因其优异的物理/化学特性,在众多领域有着广泛的应用前景.为了推动石墨烯材料的实际应用,需要寻找稳定可靠、可扩展和低成本的石墨烯材料制备方法.等离子体增强化学气相沉积(plasma-enhanced chemical vapor deposition, PECVD)技术是一种借助外加能量辅助反应前驱体裂解产生等离子体,进而实现石墨烯制备的方法. PECVD技术在沿袭了传统化学气相沉积法工艺产物设计性强、反应途径灵活、可批量化、高品质制备石墨烯等优点的基础上,可以实现石墨烯在更低的生长温度、更多样化的生长衬底上以更快的生长速度制备合成,从而能够有效降低能耗,提高制备效率,拓展石墨烯的应用场景.本文综述了近年来利用不同等离子体源(射频、直流和微波)PECVD技术制备石墨烯的研究进展,讨论了其生长机理,以及PECVD制备石墨烯在储能、器件散热和光热转化等相关领域的应用,进一步对PECVD技术在石墨烯制备和应用中面临的挑战和未来的发展前景进行了总结.

关键词：等离子体增强化学气相沉积二维石墨烯薄膜三维石墨烯纳米片储能散热光热转化