基于质心偏移的移动机器人轨迹跟踪控制

针对非完整约束下质心偏移的移动机器人,提出了一种改进滑模变结构的轨迹跟踪控制方法,并通过此方法得到一种具有全局渐近稳定性的跟踪控制器。以三轮移动机器人的运动模型为基础,该跟踪控制器的设计分为两部分:第一部分是采用X方向和前向角方向同时具有虚拟反馈变量,通过Lyapunov方法对控制系统进行稳定性分析,设计出切换函数;第二部分是滑模控制器设计,采用指数趋近律,使用S型指数函数代替符号函数,减少了滑模变结构控制的抖动,由此设计出了线速度和角速度的控制律,用来渐近整定移动机器人跟踪误差,实现了对参考轨迹的全局渐近跟踪。实验结果表明:该控制律能够在极短时间内趋于稳定,其跟踪平面坐标误差和前向角误差也能在极短时间内收敛于0,并且移动机器人也能够有效地跟踪期望轨迹,其控制效果具有明显的改善,且具有很好的抗干扰性能。     

底吹氩中间罐夹杂物运动行为的数模研究

采用欧拉一拉格朗日随机轨道模型及Monte-Carlo法,利用CFD软件,对中间罐内夹杂物颗粒运动轨迹及去除率进行了数值模拟研究.计算结果表明:中间罐底吹氩技术,可以有效促进夹杂物的去除,特别是50μm小颗粒夹杂物去除率显著增加;吹气量及吹气位置对底吹氩中间罐内夹杂物颗粒去除率有重要影响,当吹气量为0.90m3/h,吹气位置距离中间罐入口中心1600mm时,夹杂物总去除率最高.     

双动压力机多杆机构的计算机辅助运动分析

运用连杆机构分析的基本组法，开发了双动压力机多样机构计算机辅助分析的通用程序包，对于不同形式的多杆机构，通过其主程序与此程序包联结，可方便有效地完成机构运动的分析计算和动态模拟，并且给出了实例说明。     

基于SimMechanics摆式输送机构运动仿真与分析

论文首次应用SimMechanics对四杆机构和曲柄滑块机构的组合机构进行运动学仿真,并将其应用于摆式输送机构运动分析中,获取机构中某些关键点的瞬时位置、速度和加速度的仿真曲线,并阐明了这种建模方法和仿真技术的具体应用,取得了较好的效果,通过与文献[1]中的基于Simulink的方法作比较得出结论:该方法对机械系统各种运动进行分析,建模直观方便,仿真功能强大。并为复杂多杆机构的设计提供了一定的理论依据和方法。     

机床开放式数控系统的研究

在分析开放式数控系统技术特点和基本构造的基础上，结合开放式智能运动控制卡，开发了基于工业PC机的开放式数控系统软硬件平台，整个系统在易操作、易维护、开放性及升级换代能力等方面优越于传统的数控系统。     

球对称n维反应扩散方程的边界观测与输出反馈控制

许多实际系统可用n 维超球坐标系来描述, 并且系统有球对称的性质, 因而可通过研究半径方向的状态变化, 得到系统的全局动态过程. 通过将高维的对称系统转化为等价的径向一维方程, 本文采用边界Backstepping 方法设计了球对称反应扩散方程的输出反馈控制器. 使用容易测量的边界状态值, 设计了状态观测器来估计系统在空间域的所有状态, 从而实现输出反馈控制. 本文扩展了连续Backstepping 方法,提出了n维球坐标的Volterra 积分映射, 从而求出了显式表达的控制器和状态观测器. 论文用Lyapunov 函数法证明了输出反馈系统在H1范数下指数稳定, 表明状态对初值的连续依赖, 确保控制系统具有较好的性质, 不会在空间某点发散. 最后进行了数值仿真, 仿真结果表明系统在输出反馈控制律的作用下收敛到稳态值.     

一种基于数据驱动传输策略的带宽受限的分布式融合估计器

针对无线网络化多传感器融合估计中存在的网络拥堵、传感器能量有限以及通信带宽有限的问题, 本文以多传感器经通信网络组成的线性离散随机系统为研究对象, 提出了一种基于数据驱动传输策略的带宽受限的分布式融合估计器, 能够在降低传感器数据传输率的同时满足有限带宽的限制. 在目标状态满足高斯性的前提下, 给出了融合估计误差均方差一致有界的条件. 最后通过算例仿真验证所提方法的有效性.     

基于蛙眼R3细胞感受野模型的运动滤波方法

视觉感受野(Visual receptive field)模型作为生物视觉感知计算的基础单元,在整个生物视觉信息加工过程中发挥着重要作用.借鉴具有运动视觉特长的生物感受野特性研究高效的运动视觉计算技术,是一种潜在可行的方法.本文基于蛙眼R3细胞感受野,在高斯差分模型(Difference of Gaussians, DOG)的基础上引入时间和空间各向异性的运动视觉表达方式, 提出一种基于蛙眼R3细胞的不对称各向异性感受野(Asymmetric anisotropy receptive field, AARF)模型,表达蛙类视觉系统对运动目标敏感的视觉时空特征.基于该运动视觉模型,进一步提出了一种面向序列图像运动目标分析的蛙眼时空运动滤波算子(Frog-based spatio-temporal motion filter, FSTMF),以实现运动目标准确检测与分析.实验结果表明,该方法具有使序列图像背景模糊、动态目标突显的滤波效果,既符合蛙眼视觉背景模糊而前景清晰的特性,也为下一步运动目标的准确检测实现了高效的预处理.     

基于FDC准则的认知无线电宽带频谱感知

提出了基于灵活检测准则(FDC)的认知无线电宽带频谱感知算法。传统的基于信息论准则的宽带频谱感知算法在估计主用户占用的子带个数时,往往出现低估的情况。针对此情况,利用FDC改进基于Gerschgorin似然估计的认知无线电宽带频谱感知算法。相较于传统的基于信息论准则的能量检测方案,该方案不仅不依赖于噪声功率先验信息,而且可以通过改变灵活系数满足感知系统的不同要求。     

一种基于脑机接口的头盔显示/瞄准系统设计

传统的头盔显示/瞄准系统通过头盔瞄准具将传感器耦合到头盔瞄准线,由传感器产生的图像通过头盔显示器显示给观察者,从而形成闭环系统。提出了一种基于脑机接口的头盔显示/瞄准系统设计,并给出了系统的工作流程与算法设计。仿真表明,该系统具有较高的目标识别准确率、较快的系统响应速度以及良好的人机交互体验,具备深入研究的价值。