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基于改进Informed-RRT^(*)的机械臂抓取运动规划

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工程科学学报 2025年第1期47卷 113-120页

作者：殷雄陈炎郭文豪杨子辰陈汉歆廖安姚道金华东交通大学电气与自动化工程学院南昌330013

为提高工业机械臂对目标物体抓取及对障碍物躲避的效率和成功率,提出一种基于改进抓取信息引导的快速随机树星(GI-RRT^(*))的机械臂路径规划算法.首先,预先设定最大迭代次数和自适应函数,缩短机械臂运动轨迹生成时间,增强采样导向性和质... 详细信息

为提高工业机械臂对目标物体抓取及对障碍物躲避的效率和成功率,提出一种基于改进抓取信息引导的快速随机树星(GI-RRT^(*))的机械臂路径规划算法.首先,预先设定最大迭代次数和自适应函数,缩短机械臂运动轨迹生成时间,增强采样导向性和质量;其次,基于椭圆形子集直接采样,对采样点位置进行约束,提高采样效率;最后,采用贪心算法删除机械臂运动轨迹的冗余点,并使用三次B样条曲线平滑约束机械臂运动轨迹,提高机械臂运动轨迹的柔顺性.利用生成残差卷积神经网络模型预测,输入深度相机采集的彩色图像和深度图像,输出视场中物体的适当映射抓取位姿.为验证机械臂的抓取效果,选择三指气动柔性夹爪,设计柔性抓取模块,并结合法奥(FR3)协作机械臂构建自主抓取系统,进行二维地图仿真和机械臂样机实验.结果表明,与传统的信息引导的快速随机树星算法相比,GI-RRT^(*)算法运动轨迹长度缩短10.11%,轨迹生成时间缩短62.68%.同时,算法具有较强的鲁棒性.机械臂能独立地避开障碍物、抓取目标物体,满足其自主抓取的需求.

关键词：柔性夹爪机械臂运动规划信息引导的快速随机树星算法神经网络

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一种应用于NB-IoT通信的高线性CMOS功率放大器

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现代电子技术 2025年第2期 35-40页

作者：张家康刘博张立文罗怡昕侯琳冰河南科技大学信息工程学院

为满足复杂的NB-IoT通信调制模式对功率放大器输出线性度的要求，提出一种面向NB-IoT通信应用的700～900 MHz高线性度CMOS功率放大器（PA）。该放大器采用两级结构，工作于AB类放大状态，驱动级和输出功率级分别采用自偏置的共源共栅结... 详细信息

为满足复杂的NB-IoT通信调制模式对功率放大器输出线性度的要求，提出一种面向NB-IoT通信应用的700～900 MHz高线性度CMOS功率放大器（PA）。该放大器采用两级结构，工作于AB类放大状态，驱动级和输出功率级分别采用自偏置的共源共栅结构和共源放大器结构，驱动级为功率级提供大的电压输出摆幅。为提高线性度，采用二极管线性化偏置技术改善晶体管输入电容的非线性导致的增益压缩和相位失真现象，将输出1 dB压缩点提升3.2 dB。采用65 nm/1.2 V CMOS工艺完成电路版图设计，整体放大器的版图尺寸为0.68 mm×1 mm。仿真结果表明，在700～900 MHz工作频带内，功率放大器的小信号增益大于19 dB，输入反射系数S11小于等于-12 dB，功率附加效率（PAE）峰值为29.6%，输出1 dB压缩点为22.7 dBm。所提出的功率放大器电路具有高线性度、低功耗、小尺寸的特点，可有效满足NB-IoT通信并用于700～900 MHz频段内射频信号功率放大的应用需求。

关键词：功率放大器 NB-IoT通信线性度自偏置共源共栅结构增益压缩 1 dB压缩点 PA电路版图

面向DAG任务的分布式智能计算卸载和服务缓存联合优化

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中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2025年第1期64卷 71-82页

作者：李云南子煜姚枝秀夏士超鲜永菊重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆邮电大学软件工程学院重庆400065

建立了一种有向无环图(DAG,directed acyclic graph)任务卸载和资源优化问题,旨在应用最大可容忍时延等约束实现系统能耗最小化。考虑到网络中计算请求高度动态、完整的系统状态信息难以获取等因素,最后使用多智能体深度确定性策略梯度(... 详细信息

建立了一种有向无环图(DAG,directed acyclic graph)任务卸载和资源优化问题,旨在应用最大可容忍时延等约束实现系统能耗最小化。考虑到网络中计算请求高度动态、完整的系统状态信息难以获取等因素,最后使用多智能体深度确定性策略梯度(MADDPG,multi-agent deep deterministic policy gradient)算法来探寻最优的策略。相比于现有的任务卸载算法,MADDPG算法能够降低14.2%至40.8%的系统平均能耗,并且本地缓存命中率提高3.7%至4.1%。

关键词：移动边缘计算多智能体深度强化学习计算卸载资源分配服务缓存

YOLOv8-DEL：基于改进YOLOv8n的实时车辆检测算法研究

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计算机工程与应用 2025年第01期61卷 142-152页

作者：古佳欣陈高华张春美太原科技大学电子信息工程学院

车辆检测是智能交通系统和自动驾驶的重要组成部分。然而，实际交通场景中存在许多不确定因素，导致车辆检测模型的准确率低实时性差。为了解决这个问题，提出了一种快速准确的车辆检测算法——YOLOv8-DEL。使用DGCST(dynamic group con... 详细信息

车辆检测是智能交通系统和自动驾驶的重要组成部分。然而，实际交通场景中存在许多不确定因素，导致车辆检测模型的准确率低实时性差。为了解决这个问题，提出了一种快速准确的车辆检测算法——YOLOv8-DEL。使用DGCST(dynamic group convolution shuffle transformer)模块代替C2f模块来重构主干网络，以增强特征提取能力并使网络更轻量；添加的P2检测层能使模型更敏锐地定位和检测小目标，同时采用Efficient RepGFPN进行多尺度特征融合，以丰富特征信息并提高模型的特征表达能力；通过结合GroupNorm和共享卷积的优点，设计了一种轻量型共享卷积检测头，在保持精度的前提下，有效减少参数量并提升检测速度。与YOLOv8相比，提出的YOLOv8-DEL在BDD100K数据集和KITTI数据集上，mAP@0.5分别提高了4.8个百分点和1.2个百分点，具有实时检测速度（208.6 FPS和216.4 FPS），在检测精度和速度方面实现了更有利的折中。

关键词：车辆检测 YOLOv8 DGCST Efficient RepGFPN 轻量级检测头

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海上漂浮式光伏多浮体间电缆跨接方法研究

工程科学学报 2025年第2期47卷 389-400页

作者：孔祥玉邵阳苹付强俞露杰刘宏斌天津市新能源电力变换传输与智能控制重点实验室(天津理工大学) 天津300384 天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072

浮体间跨接电缆因设计不合理,在运行期间出现过度弯曲、拉伸、与浮体碰撞等现象,影响系统可靠运行.针对跨浮体电缆容易出现疲劳失效的问题,本文提出一种海上漂浮式光伏多浮体间电缆跨接方法.首先,对浮体结构进行分析,确定典型六边形浮... 详细信息

浮体间跨接电缆因设计不合理,在运行期间出现过度弯曲、拉伸、与浮体碰撞等现象,影响系统可靠运行.针对跨浮体电缆容易出现疲劳失效的问题,本文提出一种海上漂浮式光伏多浮体间电缆跨接方法.首先,对浮体结构进行分析,确定典型六边形浮体间的电缆跨接方案.其次,通过分析浮体结构对跨接方案的影响,确定电缆跨浮体设计步骤中的关键参数与限制条件;通过与现阶段跨接电缆保护手段对比,提出一种通过合理规划跨接参数满足运行要求的方法,建立电缆跨接方案两阶段求解框架;采用信赖域粒子群算法在第一阶段求解出跨接方案变量的可行解区域,第二阶段在可行解区域中求解出疲劳寿命最大值作为跨接方案最优解.最后,在Orcaflex软件搭建电缆跨接模型对最终方案进行校验,通过算例分析验证本文所提方法的有效性.研究表明,通过对合理规划跨接电缆路径,可以在一定程度上缓解电缆的弯曲状态,降低疲劳损伤,可以在运行年限期间可靠运行.

关键词：漂浮式光伏电缆跨浮体连接疲劳失效信赖域粒子群

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轮式格斗机器人的设计与实现

现代电子技术 2025年第2期 124-130页

作者：李辉曹月花杭州电子科技大学信息工程学院

面向本科机器人方向实践教学，设计一款轮式格斗机器人。该机器人可以实现自主登台、自动巡航、自主视觉寻敌攻击、落台后重新登台等功能。首先，进行机器人的机械结构设计。通过合理的机械结构设计以及合理的传感器安装布置，可以有效... 详细信息

面向本科机器人方向实践教学，设计一款轮式格斗机器人。该机器人可以实现自主登台、自动巡航、自主视觉寻敌攻击、落台后重新登台等功能。首先，进行机器人的机械结构设计。通过合理的机械结构设计以及合理的传感器安装布置，可以有效改善机器人的结构强度、灵活性、稳定性和机动性。其次，进行机器人控制系统设计，其中，包括机器人控制系统元器件选型设计、机器人的控制策略及控制算法设计、路径规划算法设计、目标识别与视觉跟踪算法设计。最后，采用现场测试的方法对机器人的性能进行优化提升。在不同环境下，通过机器人现场表现进行测试和分析，评估机器人的性能和稳定性，并针对性地进行改进和优化。通过轮式格斗机器人的设计与实现训练，有助于提升机器人工程专业本科生在机器人领域的设计实践和问题分析能力。

关键词：格斗机器人机械结构设计控制系统设计控制策略路径规划目标识别视觉跟踪

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基于动态面的自适应模糊输出反馈控制

系统工程与电子技术 2009年第3期31卷 646-652页

作者：王芹张天平扬州大学信息工程学院自动化专业部江苏扬州225009

针对一类具有未知死区和控制方向的非线性系统,基于I型模糊系统的逼近能力,提出了一种稳定自适应模糊输出反馈控制方案。该方案将动态面技术和输出反馈控制相结合,避免了过参数化问题,从而无需引入调节函数。通过理论分析证明了闭环控... 详细信息

针对一类具有未知死区和控制方向的非线性系统,基于I型模糊系统的逼近能力,提出了一种稳定自适应模糊输出反馈控制方案。该方案将动态面技术和输出反馈控制相结合,避免了过参数化问题,从而无需引入调节函数。通过理论分析证明了闭环控制系统所有信号半全局一致终结有界;且选取适当的设计常数,跟踪误差可收敛到一个小的邻域内。仿真结果表明了该方案的有效性。

关键词：自适应控制输出反馈控制动态面控制过参数化

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具有未建模动态的自适应神经网络动态面控制

控制理论与应用 2013年第4期30卷 475-481页

作者：张天平施枭铖沈启坤鲁瑶扬州大学信息工程学院自动化专业部江苏扬州225127

对一类具有未建模动态的严格反馈非线性系统,提出一种自适应神经网络动态面控制方案.该方案将动态面控制方法扩展到具有未建模动态的严格反馈非线性系统的控制器设计中,拓展了动态面控制方法的应用范围.利用动态面控制方法引入的紧集来... 详细信息

对一类具有未建模动态的严格反馈非线性系统,提出一种自适应神经网络动态面控制方案.该方案将动态面控制方法扩展到具有未建模动态的严格反馈非线性系统的控制器设计中,拓展了动态面控制方法的应用范围.利用动态面控制方法引入的紧集来处理未建模动态对于系统的影响.利用Young's不等式,提出两种自适应参数调节方案.与现有研究结果相比,有效地减少了可调参数的数目,放宽了动态不确定性的假设,无需虚拟控制增益系数导数的信息.通过理论分析,证明了闭环控制系统是半全局一致终结有界的,且跟踪误差收敛到原点的一个小邻域内.

关键词：未建模动态自适应控制动态面控制严格反馈非线性系统神经网络控制

具有预设性能的切换系统输出反馈自适应动态面控制

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控制理论与应用 2020年第4期37卷 818-828页

作者：师路欢张天平夏晓南扬州大学信息工程学院自动化专业部江苏扬州225127

本文针对一类具有未建模动态和预设性能的输出反馈非线性切换系统,提出基于公共Lyapunov函数法的自适应输出反馈动态面控制方案.通过设计K滤波器和观测器估计不可测量的状态.引入动态信号处理动态不确定性.利用Nussbaum函数解决增益符... 详细信息

本文针对一类具有未建模动态和预设性能的输出反馈非线性切换系统,提出基于公共Lyapunov函数法的自适应输出反馈动态面控制方案.通过设计K滤波器和观测器估计不可测量的状态.引入动态信号处理动态不确定性.利用Nussbaum函数解决增益符号未知的问题.神经网络用于逼近由设计过程和理论分析所产生的未知连续函数.引入性能函数和误差转换器将预设性能控制问题转换为稳定性问题.通过适当选取切换子系统的初值,并利用动态面控制系统证明的特点,证明了闭环切换系统所有信号半全局一致终结有界.仿真例子验证了所提方案的有效性.

关键词：未建模动态预设性能 Nussbaum函数公共李雅普诺夫函数动态面控制