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基于柔性应变传感器的数据手套手势识别研究

农业机械学报 2024年第6期55卷 451-458页

作者：朱银龙沈宏骏吴杰王旭刘英南京林业大学机械电子工程学院南京210037

针对传统手势识别系统识别率不高、响应不稳定等问题,设计了一个包括柔性传感器、信号采集系统、手势识别算法的柔性应变传感器数据手套手势识别系统。该系统可准确捕捉每根手指关节运动信息,具有高自由度、低成本、高识别率等特点。在... 详细信息

针对传统手势识别系统识别率不高、响应不稳定等问题,设计了一个包括柔性传感器、信号采集系统、手势识别算法的柔性应变传感器数据手套手势识别系统。该系统可准确捕捉每根手指关节运动信息,具有高自由度、低成本、高识别率等特点。在软硅胶材料中掺杂特定配比的碳黑(CB)和碳纳米管(CNTs),通过转印技术设计出线性度好、灵敏度高的电阻式传感器。实验结果表明,传感器具有较好的静态、动态响应特性,并完成传感器标定;利用多个柔性传感器制备数据手套并搭建信号采集系统,进一步提出融合BP神经网络和模板匹配技术的手势识别方法,以提升相近手势字母识别率,算法识别率为98.5%;针对不同人群开展手势识别实验,结果表明,该手势识别系统准确率达到92.8%,响应时间约40ms,该数据手套具有较好的应用潜力。

关键词：柔性传感器模板匹配法 BP神经网络手势识别数据手套

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用于电催化合成过氧化氢的碳电极综述

新型炭材料（中英文） 2024年第2期39卷 254-270页

作者：黄显怀杨鑫科桂玲刘绍根王坤荣宏伟韦伟安徽建筑大学环境与能源工程学院市政工程系安徽合肥230601 广州大学土木工程学院市政工程系广东广州51000606 珠江三角洲水质安全与保护教育部重点实验室广东广州510006

通过双电子(2e-)途径的电催化氧还原方式能够即时合成过氧化氢(H_(2)O_(2)),远超传统的蒽醌工艺。近年来,碳电极因具有良好的催化效果和优越的稳定性在电催化合成H_(2)O_(2)方面受到越来越多的关注。本综述结合材料改性与润湿性调整,从... 详细信息

通过双电子(2e-)途径的电催化氧还原方式能够即时合成过氧化氢(H_(2)O_(2)),远超传统的蒽醌工艺。近年来,碳电极因具有良好的催化效果和优越的稳定性在电催化合成H_(2)O_(2)方面受到越来越多的关注。本综述结合材料改性与润湿性调整,从三相界面的角度考虑与H_(2)O_(2)合成速率及使用寿命的关系。介绍了碳电极的结构与电催化合成H_(2)O_(2)的原理,包括单质炭材料、无金属催化剂、贵金属催化剂与非贵金属催化剂4种主流催化剂;金属阳极与电解液对于三相界面的影响;碳电极润湿性与三相界面的关系,指出侧重于提高2e-途径选择性的改性方式也会对电极润湿性造成影响。此外,合理地设计电器原件与提升碳电极合成H_(2)O_(2)功效的关系。最后,讨论了当前碳电极电催化合成H_(2)O_(2)所面临的问题与未来的研究方向。

关键词：原位合成过氧化氢碳电极固液气三相界面润湿性

基于深度神经网络的水下图像偏振信息复原方法

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光学学报 2024年第12期44卷 53-62页

作者：刘贺东韩宜霖李校博程振洲刘铁根翟京生胡浩丰天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 天津大学海洋科学与技术学院天津300072

偏振度和偏振角等偏振信息能够反映目标的偏振特性,根据偏振态的差异可以辨别目标,因此偏振信息在水下探测与识别等领域有重要应用。传统的水下偏振成像方法能够对水下图像进行散射抑制并复原光强图像,但这些方法忽略了对偏振信息的复原... 详细信息

偏振度和偏振角等偏振信息能够反映目标的偏振特性,根据偏振态的差异可以辨别目标,因此偏振信息在水下探测与识别等领域有重要应用。传统的水下偏振成像方法能够对水下图像进行散射抑制并复原光强图像,但这些方法忽略了对偏振信息的复原,造成偏振信息的丢失。因此,提出基于通道注意力机制的水下图像偏振信息复原神经网络,以拓展水下偏振成像的功能,将偏振度和偏振角信息进行复原。同时设计了基于偏振参量的内容与风格损失函数,进一步提升偏振复原效果。实验结果表明,该网络可有效地抑制水下图像的散射光,同时能较好地恢复线性偏振度和偏振角信息。所提方法对浑浊水下偏振成像技术的进一步应用具有重要意义。

关键词：偏振成像水下成像偏振信息复原深度学习注意力机制

基于联合参数辨识的粒子群优化扩展粒子滤波的锂电池荷电状态估计

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电工技术学报 2024年第2期39卷 595-606页

作者：贠祥张鑫王超范兴明桂林电子科技大学电气工程及其自动化系桂林541004

提高参数辨识的精度和SOC算法的精度是提高SOC估计的关键,该文提出了基于联合参数辨识的粒子群优化扩展粒子滤波的荷电状态(SOC)估计方法。在参数辨识阶段,结合遗忘因子递推最小二乘法在线辨识的优势,弥补粒子群辨识精度高但前期缺乏数... 详细信息

提高参数辨识的精度和SOC算法的精度是提高SOC估计的关键,该文提出了基于联合参数辨识的粒子群优化扩展粒子滤波的荷电状态(SOC)估计方法。在参数辨识阶段,结合遗忘因子递推最小二乘法在线辨识的优势,弥补粒子群辨识精度高但前期缺乏数据无法实时辨识的劣势,联合进行参数辨识;在SOC估计阶段,利用扩展卡尔曼滤波生成重要性密度函数,去克服粒子退化,同时采用粒子群优化算法优化重采样策略改进采样过程缓解粒子贫化。最后在联邦城市运行(FUDS)和US06高速公路运行(US06)工况下将所提算法与F-PF、F-PSO-PF、FPSO-PSO-PF进行了对比,结果表明,在FUDS工况下,方均根误差分别提高了65.4%、56.3%和43.5%;在US06工况下,方均根误差分别提高了45.8%、35.9%和35.1%,验证了所提算法具有较好的适应性和鲁棒性。

关键词：锂电池粒子群算法扩展粒子滤波算法荷电状态

铜合金的蓝光与光纤激光复合沉积性能及微观组织研究

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光电子·激光 2024年

作者：王小华王双代小爽刘铁根天津大学精密仪器与光电子工程学院

采用光纤红光复合蓝光激光器成功熔覆锡镍青铜沉积试样合金，研究不同蓝光激光功率对涂层致密度、机械性能的影响。对锡镍青铜合金涂层的微观组织、元素分布、显微硬度及摩擦磨损性能进行了分析与研究。结果表明：随着蓝光功率的增加，... 详细信息

采用光纤红光复合蓝光激光器成功熔覆锡镍青铜沉积试样合金，研究不同蓝光激光功率对涂层致密度、机械性能的影响。对锡镍青铜合金涂层的微观组织、元素分布、显微硬度及摩擦磨损性能进行了分析与研究。结果表明：随着蓝光功率的增加，锡镍青铜合金涂层成型致密度增加，所有涂层与基体形成了良好的冶金结合。涂层由均匀分布的 (α+δ) 相和α相组成，微观组织为枝晶结构。随着蓝光功率的增加，涂层的显微维氏硬度稍微提高，平均摩擦磨损系数先减少再增加，光纤激光复合60 W蓝光功率下摩擦磨损性能最好。随着蓝光激光功率的增加，涂层抗腐蚀性能提高。

关键词：激光技术增材制造铜合金组织性能

移动衰落信道中设计多级编码(MLC)方案的一种非欧度量

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电子学报 2001年第1期29卷 32-35页

作者：袁东风姚旗王承祥曹志刚 J.B.Huber 山东大学电子工程系济南250100 清华大学电子工程系北京100084 爱尔兰根大学电子工程系

本文提出了在移动衰落信道中设计多级编码 (MLC)方案的一种非欧度量 :“信道容量规则” +“映射规则” .在AWGN信道中为 :“信道容量规则” +“UP(UngerboeckPartitioning)规则” ;在Rayleigh衰落信道中为 :“信道容量规则” +“BP(Bloc... 详细信息

本文提出了在移动衰落信道中设计多级编码 (MLC)方案的一种非欧度量 :“信道容量规则” +“映射规则” .在AWGN信道中为 :“信道容量规则” +“UP(UngerboeckPartitioning)规则” ;在Rayleigh衰落信道中为 :“信道容量规则” +“BP(BlockPartitioning)规则” .并在此理论指导下 ,选用不同码长的BCH码作为MLC系统中各级分量码 ,通过计算机模拟 ,比较了在AWGN和Rayleigh衰落信道中 ,采用 8ASK调制方式、多级译码 (MSD)、三种不同映射方法下的三级MLC方案的性能 .

关键词：移动衰落信道多级编码信道容量规则非欧度量

低载波比牵引系统的感应电机特征根离散化模型研究

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电工技术学报 2024年第2期39卷 434-444,454页

作者：张钦培李健卢阳吴凌豪杨凯孙佳伟强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学电气与电子工程学院) 武汉430074 华中科技大学电气与电子工程学院新型电机与特种电磁装备教育部工程研究中心武汉430074 中车大连电力牵引研发中心有限公司大连116052

在大功率和高速电机驱动领域,电机控制系统将运行于低载波比工况。传统的一阶欧拉、二阶双线性等降阶离散化模型在低载波比下由于离散化误差过大,对应的状态观测将出现幅值和相位的稳态误差,严重时甚至出现发散不收敛现象。针对上述问题... 详细信息

在大功率和高速电机驱动领域,电机控制系统将运行于低载波比工况。传统的一阶欧拉、二阶双线性等降阶离散化模型在低载波比下由于离散化误差过大,对应的状态观测将出现幅值和相位的稳态误差,严重时甚至出现发散不收敛现象。针对上述问题,该文提出了感应电机特征根离散化模型。通过构建感应电机的复矢量模型状态空间方程,将满秩的状态转移矩阵进行对角化,得到状态转移矩阵的精确离散化结果,该模型在低载波比时仍具有较高的离散化精度。同时,提出了一种基于伯德图的离散化误差定量分析方法,通过定量对比不同离散化模型和连续域模型之间观测变量的幅值和相位误差,从理论上证明了提出方法的优越性。最后,通过仿真和实验验证了上述感应电机特征根离散化模型在低载波比下均具有良好的稳态精度与暂态跟随性能。

关键词：感应电机离散化模型传递函数伯德图低载波比

含负载前馈补偿的电流型PWM整流器改进无差拍控制

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电工技术学报 2024年第2期39卷 501-513页

作者：何黎鹏郭强肖蕙蕙黄勇军向文凯重庆理工大学电气与电子工程学院重庆400054 重庆市能源互联网工程技术研究中心重庆400054

针对三相电流源型PWM整流器直流侧电压-直流侧电流双闭环控制策略中动态响应速度较慢、参数整定复杂的问题,该文提出一种无差拍预测电流控制与负载功率前馈补偿相结合的改进控制策略。首先,分析三相电流源型PWM整流器在两相静止坐标系... 详细信息

针对三相电流源型PWM整流器直流侧电压-直流侧电流双闭环控制策略中动态响应速度较慢、参数整定复杂的问题,该文提出一种无差拍预测电流控制与负载功率前馈补偿相结合的改进控制策略。首先,分析三相电流源型PWM整流器在两相静止坐标系中的网侧离散化数学模型,在此基础上,电流内环采用无差拍控制跟踪网侧电流,但由于电感参数与控制延时的影响,将导致网侧电流控制精度及波形质量下降。针对此问题,该文采用改进型无差拍控制策略,并利用根轨迹法对电流内环稳定性能进行分析。在环路设计中,通过在外环上加入负载功率前馈等效电流,加快了系统动态响应,解决了负载突变时直流侧电压超调问题。最后,对传统方案和改进方案进行了对比仿真测试和样机实验,验证了所提控制策略的正确性。

关键词： PWM整流器无差拍控制功率前馈预测两拍

马尔科夫链通信拓扑下的车辆队列最优能耗控制

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控制与决策 2024年第1期39卷 161-170页

作者：闫茂德君萌萌左磊长安大学电子与控制工程学院西安710064

针对马尔科夫链通信拓扑下的车辆队列控制问题,综合考虑车辆队列的非线性动力学模型和行驶能耗优化目标,提出一种基于分布式状态观测器的车辆队列能耗优化控制方法.由于在马尔科夫链通信拓扑下,部分车辆获取的邻居车辆信息具有动态切换... 详细信息

针对马尔科夫链通信拓扑下的车辆队列控制问题,综合考虑车辆队列的非线性动力学模型和行驶能耗优化目标,提出一种基于分布式状态观测器的车辆队列能耗优化控制方法.由于在马尔科夫链通信拓扑下,部分车辆获取的邻居车辆信息具有动态切换特性,严重影响了车辆队列控制算法的有效性和稳定性.鉴于此,首先,设计一种用于估计领航车辆状态信息的状态观测器,有效避免通讯拓扑切换对队列控制系统造成的干扰;然后,结合车辆的非线性动力学模型与队列优化目标,构建一种基于指数折扣函数的车辆队列能耗优化框架,将车辆队列的能耗优化问题转化为Riccati方程的求解问题,进而得到车辆队列的最优能耗控制输入,在此基础上,通过构造动态通信拓扑下的李雅普诺夫函数,分析车辆队列控制系统的稳定性条件,即只要每个可能的通信拓扑均需包含一个以领航车辆为根的有向生成树,就可使得该车辆队列控制系统满足稳定性和队列稳定性;最后,通过数值仿真验证所提出控制算法的可行性和有效性.

关键词：最优控制车辆队列动态拓扑马尔科夫链状态观测器非线性动力学