华南理工大学自动化科学与工程学院自主系统与网络控制教育部重点实验室
- 作品数：16 被引量：52H指数：5
- 相关作者：万超李智军更多>>
- 相关机构：广东第二师范学院计算机科学系上海海事大学信息工程学院盐城工学院电气工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金广东省自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术金属学及工艺医药卫生机械工程更多>>
- 小型无人直升机的模型预测控制算法研究被引量：6
- 2018年
- 针对无人直升机在阵风干扰环境中的姿态控制精度低的问题.本文将非线性刚体动力学模型在悬停点应用小扰动理论得到了线性化数学模型.考虑系统输入输出和控制量约束,采用模型预测控制将控制器的设计问题转化为每个采样时刻求解一个带不等式和等式约束的凸二次规划问题.通过设计终端状态约束解决了有限时域模型预测控制(model predictive control, MPC)算法的稳定性问题,并通过引入松弛变量使得约束优化问题更容易求解.随机和常值阵风干扰下无人机悬停仿真验证了本文MPC预测控制器具有幅度不超过0.25 m/s的良好干扰抑制能力,性能明显优于线性二次型调节器(linear-quadratic regulator, LQR).
- 刘富春高焕丽
- 关键词：无人直升机数学建模模型预测控制凸优化二次规划问题
- 大功率中频逆变电阻焊机人机界面设计被引量：2
- 2012年
- 针对基于ARM、DSP和CPLD相结合控制的大功率中频逆变电阻焊机,选择PIC24FJ128GA010单片机、键盘输入和液晶显示,采用上、下位机的方式,设计了数字化人机界面系统。该系统能实现焊接参数、规范的读取和设置,具有通信失败原因显示、故障复位、报警复位等功能,有三种用户类型可供选择,具有不同的操作权限,采用RS232方式与下位机通信。下位机反应时间的协调是影响系统稳定可靠操作的关键。实验证明,该系统运行稳定,操作灵活,界面友好,抗干扰能力强。
- 万超王剑田联房
- 关键词：人机界面单片机
- 基于小型无人直升机的三维建模成像系统设计
- 2014年
- 对于大角度、大范围、复杂场景的快速扫描成像系统,除了要进行任意运动和动态采集建模外,还要对激光传感器的姿态和位置进行实时精确的描述.基于此要求,文中构建了一种基于小型无人直升机机载激光扫描传感器的三维建模成像系统,并设计了一种分步式串级滤波算法,将激光测距传感器得到的距离信息,与小型无人直升机惯性导航系统解算的姿态与位置数据进行融合,实现空间扫描点到基准坐标系的映射,并完成2D行扫描到3D空间的扩展,建立现实世界的3D数字模型.
- 张谦裴海龙
- 关键词：激光测量数据融合惯性导航滤波
- 模糊属性Petri网建模方法及学习模型研究被引量：2
- 2014年
- 定性映射易于表达模糊不确定性知识,但其在表达人类认知思维活动动态特征上存在不足;模糊Petri网比较符合人类思维方式,但相关参数不易获得且其自学习能力存在较大局限性。为此,提出一种模糊属性Petri网(FAPN)形式定义及建模方法。在FAPN结构中构建定性基准参数学习方法,通过定性映射定义4类变迁发生的模糊定性判断规则和相应变迁发生后的结果运算公式,给出FAPN模型的推理算法和学习机制,并模拟系统的动态运行过程。分析结果表明,该方法能有效提高FAPN的学习能力,可适用于以定性判断为特点的诊断系统。
- 周如旗冯嘉礼张谦
- 关键词：定性映射知识推理
- 基于混合运动模型的相对状态估计
- 2024年
- 相对状态的精确估计通常依赖参考平台准确的角加速度,在航天场景由外力矩计算,而在日常环境中由于未知阻力普遍存在,准确的外力矩难以获取,角加速度一般由角速度差分近似,导致相对状态估计精度下降.对此,本文构建一种仅依赖惯性测量的相对运动模型,称为混合运动模型,其将恒定加速度模型与向量运动学结合,在独立于力矩和惯性状态的情况下,精确预测相对状态.此外,本文设计扩展卡尔曼滤波器(EKF),将该运动模型与视觉相对观测结合,实现高精度相对状态估计,并以仿真和实际数据评估其性能.仿真实验从轨迹动态特性和相对观测丢失的角度对比该EKF和目前先进的方法,结果证明本文提出的方案具有较高的精度和稳定性.实际实验利用本方法实现虚拟现实应用中的六自由度手柄视觉跟踪,验证其具备先进的毫米级定位精度,演示链接见https://www.bili bili.com/video/BV1mv4y1d7iD/.
- 夏睿灿裴海龙
- 关键词：虚拟现实扩展卡尔曼滤波器传感器融合
- 基于分段连续Lyapunov函数的采样系统鲁棒保性能控制被引量：3
- 2012年
- 针对不确定采样控制系统的鲁棒保性能控制问题,首先将采样系统描述为跳变线性系统,基于矩阵凸组合思想构造了分段连续Lyapunov函数,进而在线性矩阵不等式框架内给出了不确定采样系统鲁棒稳定的条件.针对范数有界参数不确定采样系统,提出了鲁棒保性能控制器设计的在线算法,在每个采样周期内通过求解一组线性矩阵不等式的可行解来构造出状态反馈增益矩阵.最后的仿真算例验证了所提设计方法的有效性.
- 刘富春高焕丽
- 关键词：采样控制系统参数不确定性保性能控制
- 离散时滞Lur’e系统时滞依赖性稳定性判据
- 2021年
- 本文研究了离散时滞Lur’e系统的绝对稳定性和鲁棒绝对稳定性问题,包含时变时滞和扇形有界约束的非线性.首先,构造了新颖的李雅普诺夫-克拉索夫斯基泛函(Lyapunov-Krasovskii functional,LKF),其中,为了增补时变时滞区间和其他系统状态变量之间的耦合信息,LKF中扩充了一些重要的向量.其次,结合改进的基于自由权重矩阵求和不等式技巧,推导了一些比已有结论保守性更低的绝对和鲁棒绝对稳定性判据.稳定性判据保守性的减小主要归功于改进的LKF和求和不等式技巧.最后,通过几个文献中常用的数值算例的求解仿真来说明本文判据的有效性和先进性.
- 冯文希罗飞裴海龙张先勇段文勇
- 关键词：线性矩阵不等式稳定性时滞系统
- 基于集合卡尔曼-Elman网络的软测量建模方法
- 2023年
- 污水处理系统是一个复杂的非线性、大时延的动态系统,由于工艺的复杂性、检测设备的不完备性以及经济成本的限制,一些重要的出水指标无法实现精准的检测。为解决此问题,文中提出了基于集合卡尔曼-Elman网络的软测量方法。传统动态神经网络具有能够处理时延信息数据的动态记忆能力,可用于基于数据驱动的软测量建模过程。但是,常规训练方法容易使神经网络陷入局部最小值,导致模型预测性能欠佳。鉴于此,文中引入集合卡尔曼滤波技术和对偶有限样本集合卡尔曼技术对典型的动态神经网络——Elman神经网络进行无梯度训练,构建新型软传感器模型,不仅有效提高了传统Elman神经网络的预测能力,而且提供了一种简单、无梯度的神经网络训练方法。将该方法在加州大学欧文分校的污水处理数据(UCI数据)上进行验证,结果表明,文中方法具有较好的预测性能,集合卡尔曼滤波技术可作为一种无梯度的替代方法来训练神经网络。
- 方港袁珑华王晓明李艳黄道平于广平叶洪涛刘乙奇
- 关键词：软测量集合卡尔曼滤波ELMAN神经网络污水处理
- 基于两种分数阶比例微分控制器的PMSM速度控制研究被引量：2
- 2013年
- 设计两种分数阶比例微分(FOPD和FO[PD])控制器并应用到交流永磁同步电动机(PMSM)速度控制。文章重点研究在PMSM速度伺服系统中应用两种分数阶比例微分控制器的跟随性能和能耗,并和常规的整数阶控制器经行比较。仿真和实验结果表明:设计的两种分数阶控制器的控制性能和节能效果都要优于常规的整数阶控制器,FO[PD]控制器的动态性能和跟随性能最好,而FOPD控制器的节能效果最好。
- 王瑞萍皮佑国
- 关键词：永磁同步电动机
- 一种灾害视觉检测图像处理平台设计
- 2012年
- 在以小型无人直升机为载体的灾害检测系统中,机载的电子舱内已经放置了导航设备和飞行控制系统,而通常这些小型直升机体积较小而导致负重也小.因此就对机载设备提出了高精度、低功耗、微型化、低成本等多方面的苛刻要求.基于此要求以Blackfin531为核心处理器,设计了一种高性能、高集成度的嵌入式视觉检测图像处理平台,详细描述了该处理平台的硬件结构设计及实现方法.实验表明,该视觉处理平台可以满足灾害检测系统应用的要求.
- 张谦裴海龙赵运基
- 关键词：视觉检测图像处理SDRAMDMA
