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基于分布式压缩感知的量子过程层析

清华大学学报（自然科学版） 2017年第10期57卷 1089-1095页

作者：袁小虎吴热冰李春文清华大学自动化系北京100084

量子过程层析是量子信息科学研究的基础之一,但其所需的实验资源会随着量子比特的增加而指数增长。考虑到过程矩阵的稀疏性,近年来一种压缩感知量子过程层析方法可以大大降低量子过程层析的成本和后处理时间。但量子通道研究需要同时层... 详细信息

量子过程层析是量子信息科学研究的基础之一,但其所需的实验资源会随着量子比特的增加而指数增长。考虑到过程矩阵的稀疏性,近年来一种压缩感知量子过程层析方法可以大大降低量子过程层析的成本和后处理时间。但量子通道研究需要同时层析多种量子门,并且每个量子通道在层析过程中都会存在野点数据。该文提出一种分布式压缩感知量子过程层析方法,通过组合稀疏学习的模式能同时进行多量子通道层析,并有效地剔除野点数据。仿真结果表明:相对于单通道的压缩传感量子过程层析,该方法重构的量子过程矩阵保真度高且对野点数据有较强的鲁棒性,改善了层析性能。

关键词：量子过程层析分布式压缩感知量子通道

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基于外扰观测器的双通道航天器姿态控制方法

清华大学学报（自然科学版） 2017年第6期57卷 631-636页

作者：徐利民张涛清华大学自动化系北京100084

该文提出一种基于外扰状态观测器的航天器姿态控制方法。该方法基于航天器姿态控制模型的线性形式,利用双通道控制原理,分别设计镇定补偿器和伺服补偿器解决恒值调节和随动跟踪问题,通过状态反馈实现极点配置,使系统满足给定的动态和静... 详细信息

该文提出一种基于外扰状态观测器的航天器姿态控制方法。该方法基于航天器姿态控制模型的线性形式,利用双通道控制原理,分别设计镇定补偿器和伺服补偿器解决恒值调节和随动跟踪问题,通过状态反馈实现极点配置,使系统满足给定的动态和静态指标,同时用外扰状态观测器获取干扰量估计并通过补偿通道对干扰进行抑制和消除。仿真结果表明:该系统具有良好的静态和动态特性,同时具有较强的抗干扰能力和一定的工程应用价值。

关键词：姿态控制双通道外扰观测器内模原理

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云制造服务的层次化可配置可信评价模型

计算机集成制造系统 2017年第10期23卷 2291-2303页

作者：封宇黄必清清华大学自动化系北京100084

为了解决云制造服务的信任评价问题,为云制造服务使用者提供服务选择的准则,并为平台运营者提供服务管理的方法,提出一种层次化可配置的可信评价模型。该模型将可信评价对象分为服务实例、服务产品和服务主体三个层次,结合不同类型云制... 详细信息

为了解决云制造服务的信任评价问题,为云制造服务使用者提供服务选择的准则,并为平台运营者提供服务管理的方法,提出一种层次化可配置的可信评价模型。该模型将可信评价对象分为服务实例、服务产品和服务主体三个层次,结合不同类型云制造服务的特点,自底向上归约式地建立了包括通用评价指标和特有评价指标的可信评价指标术语库。依据所提方法,云制造服务平台运营者能够根据不同评价对象的层次、业务活动类型、资源类型等信息进行模型的配置。

关键词：云制造可信评价指标体系层次化可配置

面向大型装备状态分析的分布式实时数据仓库构建技术

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计算机集成制造系统 2017年第10期23卷 2324-2333页

作者：刘彦均封宇武千惠黄必清清华大学自动化系北京100084

面向大型装备状态分析的数据仓库建设需求,在数据仓库维度建模理论、分布式消息队列、分布式流式计算的基础上,提出一种快速构建分布式实时数据仓库的方法。相比于传统数据仓库,提出了分布式实时数据仓库在数据生命周期的改进方法。研... 详细信息

面向大型装备状态分析的数据仓库建设需求,在数据仓库维度建模理论、分布式消息队列、分布式流式计算的基础上,提出一种快速构建分布式实时数据仓库的方法。相比于传统数据仓库,提出了分布式实时数据仓库在数据生命周期的改进方法。研究提出一种面向多数据场景的、可快速迭代的、具有高扩展性与数据可靠性的分布式实时数据仓库构建方法。为支撑分布式实时数据仓库的数据云平台管理,总结了现有的三种集群自动化运维方法,并提出了对多种数据云平台集成的方法。

关键词：装备行业状态数据分布式集群实时数据仓库大数据平台管理

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基于星点有序集的全天球自主星图识别算法

光学精密工程 2017年第6期25卷 1577-1586页

作者：朱海龙梁斌张涛清华大学自动化系北京100084

为了提高在全天球自主工作模式下星图识别的成功率和鲁棒性,本文结合kNN算法和有向图理论的思想,构造出具有强约束的有序星点集模式,提出基于有序星点集的全天球自主星图识别算法。该方法首先利用k近邻算法的思想,以导航星点为中心,对... 详细信息

为了提高在全天球自主工作模式下星图识别的成功率和鲁棒性,本文结合kNN算法和有向图理论的思想,构造出具有强约束的有序星点集模式,提出基于有序星点集的全天球自主星图识别算法。该方法首先利用k近邻算法的思想,以导航星点为中心,对位于其一定范围内的导航星进行了分类划分。然后基于有向图理论,以距离中心点星最近的导航星为基准,按照顺时针顺序对分类的导航星进行排序,构造出具有强约束特性的有序星点集作为星图识别的特征。实验结果表明:在存在星点位置误差和伪星点的情况下,本文提出的基于有序星点集全天球自主星图识别算法具有很强的抗噪声能力、抗伪星点干扰能力和鲁棒性。在星点质心位置达到3像素时,基于有序星点集星图识别算法成功率仍然可以达到99.8%,比三角形识别算法和栅格识别算法的识别成功率高16%以上;在存在3颗伪星点的情况下,基于有序星点集星图识别算法成功率为98.4%,比三角形识别算法和栅格识别算法高10%以上。

关键词：星图识别成功率鲁棒性星点有序集位置误差伪星点

带离线参数辨识的降阶观测器PMSM无位置传感器控制

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电机与控制学报 2017年第1期21卷 1-7页

作者：李旭春王倩马少康清华大学自动化系北京100084

提出了一种带有离线参数辨识的永磁同步电机(PMSM)无位置传感器控制方案。使用改进的基于解耦PMSM模型降阶反电动势观测器来估计转子位置与速度,提出一种极点配置方案,简化了降阶观测器的结构,同时分析了模型参数变化对位置估计误差的... 详细信息

提出了一种带有离线参数辨识的永磁同步电机(PMSM)无位置传感器控制方案。使用改进的基于解耦PMSM模型降阶反电动势观测器来估计转子位置与速度,提出一种极点配置方案,简化了降阶观测器的结构,同时分析了模型参数变化对位置估计误差的影响并且基于稳定性分析推导出交轴电流允许的极限值。在电机静止状态下,使用递推最小二乘方法将需要的电气参数离线辨识出来以供观测器使用,定子电阻和直交轴电感三个参数的辨识误差均在6%以内,能够满足应用需求。最后,通过实验验证了整个方案的可行性,电机转子位置估计误差在4°以内,速度估计误差在20 r/min以内,所使用的无传算法具有良好的动态性能。

关键词：永磁同步电机无位置传感器降阶观测器参数辨识递推最小二乘法

基于深度学习的空间非合作目标特征检测与识别

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智能系统学报 2020年第6期15卷 1154-1162页

作者：李林泽张涛清华大学自动化系北京100084

针对空间非合作目标检测与识别任务的智能化要求,本文将深度学习方法Mask R-CNN(mask regionbased convolutional neural network)应用于任务中,并借鉴R-FCN(region-based fully convolutional networks)和Lighthead R-CNN(light-head region-based convolutional neural network)对其进行优化改进,提升检测速度,以满足空间任务实时性要求。实验结果表明,与传统的Mask R-CNN相比,改进的Mask R-CNN可缩短20%的检测时间。针对深度神经网络需要大样本数据集进行训练的特点,本文基于迁移学习提出搭建虚拟环境进行样本采集,构造空间目标特征检测与识别数据集的方法。实验结果表明,网络在虚拟环境生成的数据集上可以很好地学习到相应特征,从而具备迁移到实际任务的能力。

关键词：空间非合作目标特征检测与识别深度学习区域全卷积网络头部轻量化卷积神经网络改进的Mask R-CNN 数据集构建迁移学习

基于安全防护的危险化学品储存设施选址技术研究

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安全与环境学报 2019年第4期19卷 1213-1222页

作者：李杨窦站潘世豪清华大学自动化系

针对危险化学品易燃、易爆、有毒性等特点,综合安全、经济和环境多方面影响因素,提出一套危险化学品储存设施选址方法。首先,组建专家团队,并依据法律法规和安全防护距离等适宜和非适宜性条件筛选候选地址。其次,基于鱼骨图分析法确定... 详细信息

针对危险化学品易燃、易爆、有毒性等特点,综合安全、经济和环境多方面影响因素,提出一套危险化学品储存设施选址方法。首先,组建专家团队,并依据法律法规和安全防护距离等适宜和非适宜性条件筛选候选地址。其次,基于鱼骨图分析法确定选址影响因素,包括地质条件、自然环境、经济因素、基础设置状况、周边救援力量、与周围敏感目标的关系、交通运输条件和周边企业与居民认知。接着,以成本、风险、风险公平、敏感目标人数为优化目标,建立多目标评价体系。最终,使用基于熵修正的层次分析法和线性加权和法将多目标决策问题转化为单目标决策问题,对候选目标进行评价,确定选址并推荐最终方案及顺序。提出的选址模型为危险化学品储存设施选址的问题提供了一个方法论框架。

关键词：安全工程危险化学品选址层次分析法多目标决策

具有参数辨识的永磁同步电机无位置传感器控制

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电工技术学报 2016年第14期31卷 139-147,164页

作者：李旭春张鹏严乐阳马少康清华大学自动化系北京100084

转子磁极位置估计的准确性决定永磁同步电机无位置传感器控制系统的性能,为了实现转子位置和转速的精确控制,需要对电机参数进行在线辨识。根据实际冰箱制冷系统需求,采用模型参考自适应系统构建无位置传感器矢量控制方案,在仿真研究电... 详细信息

转子磁极位置估计的准确性决定永磁同步电机无位置传感器控制系统的性能,为了实现转子位置和转速的精确控制,需要对电机参数进行在线辨识。根据实际冰箱制冷系统需求,采用模型参考自适应系统构建无位置传感器矢量控制方案,在仿真研究电机参数变化对位置估算影响的基础上,提出了一种具有参数辨识的内埋式永磁同步电机无位置传感器控制方案。利用电机的电流模型,运用扩展卡尔曼滤波器对转子磁链和交轴电感同时进行在线辨识,并将辨识出的参数用于更新无位置传感器矢量控制算法中的电机模型。仿真和实验结果表明,参数辨识算法可以有效地辨识出实际的转子磁链和交轴电感,具有参数辨识的无位置传感器矢量控制方案可行有效,在压缩机厂商提供的电机参数存在一定误差的情况下可以保证冰箱制冷系统的性能。

关键词：内埋式永磁同步电机无传感器控制参数辨识模型参考自适应系统扩展卡尔曼滤波器