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PHEV由纯电动向混合驱动模式切换协调控制设计

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控制与决策 2019年第1期34卷 198-204页

作者：付主木关玉雪宋书中河南科技大学信息工程学院河南洛阳471023 河南科技大学河南省机器人与智能系统重点实验室河南洛阳471023

针对并联混合动力汽车模式切换过程中动力中断和扭矩波动对车辆驾驶性能的影响,提出一种由纯电动向混合驱动模式切换的协调控制方法.首先,根据切换过程动力学分析及控制目标,将该过程分为离合器接合前后两部分.然后,对前者设计干扰观测... 详细信息

针对并联混合动力汽车模式切换过程中动力中断和扭矩波动对车辆驾驶性能的影响,提出一种由纯电动向混合驱动模式切换的协调控制方法.首先,根据切换过程动力学分析及控制目标,将该过程分为离合器接合前后两部分.然后,对前者设计干扰观测器估计并补偿扭矩干扰和模型不确定性,提出基于干扰补偿的协调控制策略,以消除干扰,实现发动机的快速起动、同步;对后者引入发动机扭矩延迟变量,并利用电机扭矩补偿发动机扭矩误差,设计基于电机补偿的扭矩切换协调控制策略,实现平滑切换.仿真结果表明,该控制策略与传统控制方法相比,冲击度降低50.5%,有效减小了扭矩波动,确保了模式切换的平顺性,提高了驾驶性能.

关键词：并联混合动力汽车模式切换干扰补偿冲击度平顺性驾驶性能

单轴联结式并联混合动力汽车分层切换控制设计

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控制理论与应用 2017年第10期34卷 1339-1348页

作者：付主木李东卫宋书中王晓红河南科技大学信息工程学院河南洛阳471023 河南科技大学河南省机器人与智能系统重点实验室河南洛阳471023

为提高整车燃油经济性,降低尾气排放,本文针对单轴联结式并联混合动力汽车(parallel hybrid electric vehicle,PHEV)提出了一种分层切换控制方法.首先,在分析发动机稳态效率和电池充放电内阻变化规律基础上,采用分层切换思想,制定了PHE... 详细信息

为提高整车燃油经济性,降低尾气排放,本文针对单轴联结式并联混合动力汽车(parallel hybrid electric vehicle,PHEV)提出了一种分层切换控制方法.首先,在分析发动机稳态效率和电池充放电内阻变化规律基础上,采用分层切换思想,制定了PHEV各运行模式间切换规则.然后,研究了不同目标运行模式下的能量分配策略,针对单一驱动模式和3种制动模式,设计了基于规则的转矩分配策略;针对混合模式,分别设计了行车充电/混合驱动模式下的Lyapunov优化功率分配策略以及驻车充电模式下的Willans line模型极值法功率分配策略.最后,仿真结果表明,所提出方法可确保发动机和电池工作在高效区.在UDDS+HWFET工况下,与电辅助策略相比,百公里油耗降低了40.82%,CH,CO和NOx的排放量分别减少了2.86%,4.41%和8.02%;与基于庞特里亚金最小值原理(Pontryagin’s minimum principle,PMP)的全局优化策略相比,百公里油耗降低了9.37%.

关键词：混合动力汽车(HEV) 分层控制切换控制 Lyapunov优化算法

基于荧光光谱法探究柿原花青素与黏蛋白的相互作用机制

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食品工业科技 2025年第1期46卷 130-137页

作者：葛珍珍赵玉翔胡乔乔刘泽龙聂荣祖纵伟敬思群郑州轻工业大学食品与生物工程学院河南郑州450001 冷链食品加工与安全控制教育部重点实验室(郑州轻工业大学) 河南郑州450001 广东省粤北食药资源利用与保护重点实验室广东韶关512005

为了解黏蛋白(Mucin)对柿原花青素肠道消化释放的影响,借助激光粒度仪、差示扫描量热仪、傅里叶红外光谱、荧光光谱等技术对柿原花青素-黏蛋白复合物的理化特征及两者相互作用机制进行分析。结果表明:复合物的粒径、电位绝对值与柿原花... 详细信息

为了解黏蛋白(Mucin)对柿原花青素肠道消化释放的影响,借助激光粒度仪、差示扫描量热仪、傅里叶红外光谱、荧光光谱等技术对柿原花青素-黏蛋白复合物的理化特征及两者相互作用机制进行分析。结果表明:复合物的粒径、电位绝对值与柿原花青素及其结构单元(ECG、EGCG)的浓度呈正相关关系;柿原花青素酚羟基的引入使得黏蛋白的热稳定性、表面疏水性随其浓度的增加而减少;红外光谱显示,氢键及游离的氨基参与两者反应;柿原花青素及其结构单元可以有效猝灭黏蛋白的内源荧光,以静态猝灭为主;根据Van’t Hoff方程获得的热力学参数∆G智能递送系统提供参考依据。

关键词：柿原花青素黏蛋白理化特征相互作用荧光猝灭

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改进多头注意力机制的车道检测方法

计算机工程与应用 2024年第2期60卷 264-271页

作者：葛泽坤陶发展付主木宋书中河南科技大学信息工程学院河南洛阳471023 河南科技大学河南省机器人与智能系统重点实验室河南洛阳471023

针对基于卷积神经网络(convolution neural network,CNN)的车道线检测方法存在的网络处理效率低和对车道线细长结构的建模能力不佳的问题,提出一种基于改进多头注意力机制(multi-head self-attention,MHSA)的轻量级车道检测方法。引入MH... 详细信息

针对基于卷积神经网络(convolution neural network,CNN)的车道线检测方法存在的网络处理效率低和对车道线细长结构的建模能力不佳的问题,提出一种基于改进多头注意力机制(multi-head self-attention,MHSA)的轻量级车道检测方法。引入MHSA,融合Fuse MBConv、MBConv模块与特征压缩模块,降低模型的参数,同时利用上下文信息嵌入模块,建立兼顾检测精度和推理速度的全局注意力网络;利用Transformer的编码和解码器以及前向反馈网络将车道线参数化,结合匈牙利拟合损失函数提高所提出方法对车道线细长结构的建模能力。在TuSimple数据集对所提出的方法进行验证,结果表明,所提出的方法识别精度达到96.3%,推理速度达到95帧/s,同时在Apollo无人驾驶平台上的运行速度达到60帧/s,能够满足实时检测的要求。

关键词：多头注意力机制上下文信息轻量级车道检测方法无人驾驶平台

轨控式直/气复合控制导弹过载指令动态分配设计

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信息与控制 2018年第5期47卷 627-633,640页

作者：孙兴龙付主木宋书中河南科技大学信息工程学院河南洛阳471023 河南省机器人与智能系统重点实验室河南洛阳471023

为更好地将过载指令协调分配给各执行机构,实现复合控制导弹的有效跟踪,提出一种过载指令动态分配策略.首先,建立轨控式直/气复合控制导弹俯仰通道数学模型,并对执行机构进行解耦.将过载指令1阶导数作为参考因素,设计了不同过载指令变... 详细信息

为更好地将过载指令协调分配给各执行机构,实现复合控制导弹的有效跟踪,提出一种过载指令动态分配策略.首先,建立轨控式直/气复合控制导弹俯仰通道数学模型,并对执行机构进行解耦.将过载指令1阶导数作为参考因素,设计了不同过载指令变化速率下直接力与气动力间过载的动态协调分配策略.然后,考虑气动过载跟踪时弹体姿态变化问题,设计了滑模控制器来跟踪气动过载并稳定弹体姿态.仿真结果表明,所设计的指令分配策略可实现过载的快速跟踪,与现有硬切换分配策略相比,跟踪精度提高了近4倍.

关键词：轨控式复合控制过载动态分配滑模控制姿态稳定

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手型识别的手功能康复动作快速规划研究

中国康复医学杂志 2024年第1期39卷 96-99页

作者：孟云韩建海李向攀郭冰菁杜敢琴河南科技大学机电工程学院河南省洛阳市471003 河南省机器人与智能系统重点实验室河南科技大学第一附属医院

目的:解决现有手部康复机器人柔顺性、安全性不足和对手势信息采集困难等问题,研发基于视觉的方法进行手型识别,并借助识别结果来用于手部康复训练。方法:本文基于MediaPipe模型来进行手部关键点跟踪和手势识别;在康复手套结构上选择了... 详细信息

目的:解决现有手部康复机器人柔顺性、安全性不足和对手势信息采集困难等问题,研发基于视觉的方法进行手型识别,并借助识别结果来用于手部康复训练。方法:本文基于MediaPipe模型来进行手部关键点跟踪和手势识别;在康复手套结构上选择了柔性穿戴式。通过计算机视觉的方法得到手势信息,将信息通过串口传递给单片机,由单片机控制气阀的通断,以此来控制康复手套的运动。结果:基于MediaPipe的静态手势识别实验准确率可以达到93.71%,并且通过手势识别和康复训练实验可以得出基于计算机视觉的手势识别方法性能稳定,康复训练手套能够根据识别出来的手势信息做出相应的动作,对患手进行康复训练。结论:基于视觉示教的手部康复训练机器人可以实现手部康复训练,视觉示教降低了成本,增加了便携性;柔性穿戴式手套增加了安全性和柔顺性。

关键词：手部康复机器人 MediaPipe模型计算机视觉手势识别柔性穿戴式

燃料电池混合动力汽车深度强化学习能量管理优化

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控制理论与应用 2024年第10期41卷 1831-1841页

作者：王浩聪王栎阳付主木陈启宏陶发展河南科技大学信息工程学院河南洛阳471023 河南省机器人与智能系统重点实验室河南洛阳471023 武汉理工大学自动化学院湖北武汉430070

针对配备有锂电池与超级电容的燃料电池混合动力汽车,为降低车辆总体运行成本,延长能量源寿命,本文提出一种基于深度强化学习的能量管理策略.首先,依据超级电容高功率密度特性,建立基于模糊自适应滤波的功率分层结构,并依据燃料电池与... 详细信息

针对配备有锂电池与超级电容的燃料电池混合动力汽车,为降低车辆总体运行成本,延长能量源寿命,本文提出一种基于深度强化学习的能量管理策略.首先,依据超级电容高功率密度特性,建立基于模糊自适应滤波的功率分层结构,并依据燃料电池与锂电池的经验退化模型,建立能量源退化的成本函数,采用等效消耗最小策略平衡氢耗成本与能量源退化成本,以最小化总体运行成本为目标来优化能量源功率分配;然后,引入优先经验回放与软更新以提高深度强化学习的离线训练效率;最后,在多种工况下进行仿真,结果表明,与未考虑退化的策略相比,本文所提出策略在全球统一轻型车辆测试循环下可使氢耗量降低11.8%,并可有效减缓燃料电池与锂电池的退化速率,降低燃料电池混合动力汽车的总体运行成本.

关键词：燃料电池混合动力汽车深度强化学习能量源退化等效消耗最小数据驱动能量管理策略

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新型RR-RURU踝关节康复机器人机构的设计与分析

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中国机械工程 2019年第14期30卷 1734-1741页

作者：张彦斌荆献领韩建海陈子豪河南科技大学机电工程学院洛阳471003 河南省机器人与智能系统重点实验室洛阳471023 机械装备先进制造河南省协同创新中心洛阳471003

基于无耦合RR-RURU转动并联机构设计出一种新型踝关节康复机器人。利用螺旋理论对机构进行了运动输出特性分析和自由度计算;推导出机构动平台的姿态方程和角速度方程,讨论了机构满足运动学完全各向同性的结构条件;根据机构分支运动链的... 详细信息

基于无耦合RR-RURU转动并联机构设计出一种新型踝关节康复机器人。利用螺旋理论对机构进行了运动输出特性分析和自由度计算;推导出机构动平台的姿态方程和角速度方程,讨论了机构满足运动学完全各向同性的结构条件;根据机构分支运动链的运动螺旋系的线性相关性,分析了机构的运动学奇异性并给出其奇异位形;研究了机构的工作空间,得到其可达工作空间的三维图形。绘制出新型踝关节康复机器人的CAD模型,利用临床医学步态分析数据(CGA)得到其输出角位移曲线,并对其动力学进行了虚拟样机仿真。研究结果为该新型踝关节康复机器人的样机试制提供了理论基础。

关键词：踝关节康复机器人并联机构运动学分析奇异性工作空间

理疗师交互下的下肢康复训练机器人个性化步态规划方法

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机器人 2018年第4期40卷 479-490,499页

作者：郭冰菁韩建海李向攀张彦斌尤爱民河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003 河南省机器人与智能系统重点实验室河南洛阳471003 机械装备先进制造河南省协同创新中心河南洛阳471003 河南科技大学第一附属医院康复中心河南洛阳471003

针对偏瘫患者的个体差异及病况差异,提出了一种理疗师交互下的下肢康复训练机器人步态规划方法,在理疗师-减重悬吊式康复训练机器人-患者三者共存的复杂环境中,理疗师穿戴主控外骨骼直接行走实现步态时空参数规划,并融入理疗师的医学经... 详细信息

针对偏瘫患者的个体差异及病况差异,提出了一种理疗师交互下的下肢康复训练机器人步态规划方法,在理疗师-减重悬吊式康复训练机器人-患者三者共存的复杂环境中,理疗师穿戴主控外骨骼直接行走实现步态时空参数规划,并融入理疗师的医学经验及对患者的评估.首先,基于旋量理论建立运动学模型,实现理疗师空间与机器人空间的运动映射;然后,统一规划机器人关节运动轨迹、减重机构重心调整轨迹及跑步机步速.最后,通过理疗师步态参数的实时采集、运动映射实验及机器人轨迹跟踪实验,验证了步态时空规划方法的有效性.结果表明,髋、膝关节规划角度在人体关节活动范围内,速度变化平稳,关节轨迹规划和重心调整规划均符合人体行走的生理特性.理疗师的参与实现了渐进康复训练中的个性化步态规划.

关键词：人机交互下肢康复训练机器人步态时空规划运动映射旋量理论