磁流变假肢膝关节CT+PD轨迹跟踪控制研究

以磁流变阻尼器为制动器的磁流变假肢膝关节具有阻尼连续可调的优点,但如何使其具有较好的仿生性是限制磁流变假肢膝关节商业化发展的重要因素。基于健康人在平地行走的步态数据,建立单轴式磁流变假肢膝关节处于摆动相内的动力学模型。在传统比例微分(Proportional Derivative,PD)控制基础上,引入计算力矩(Computing Torque,CT)控制方法,提出CT+PD轨迹跟踪控制算法,并对单轴式磁流变假肢膝关节小腿摆动角度进行控制。介绍了CT+PD轨迹跟踪控制算法原理并对其稳定性进行分析。建立磁流变假肢膝关节控制系统,并将PD控制器与CT+PD控制器对比,仿真得到CT+PD控制器的最大绝对误差为4.6°,而PD控制器的最大绝对误差为12.3°,证明了CT+PD轨迹跟踪控制对磁流变假肢膝关节轨迹跟踪的有效性。     

假肢手恒定力量输出的诱发肌电反馈控制研究

肌电假肢手的连续动态控制有益于提高假肢手的使用性能和用户对假肢手的交互控制能力,产生持续稳定的力量是假肢手需要完成的一种常见任务,但是疲劳、注意力分散等诸多因素都可能导致肌电信号发生变化从而影响假肢手稳定力量输出。本文提出了一种基于电刺激诱发肌电的假肢手稳定力量输出控制方法,通过电刺激尺神经诱发肌电信号对假肢手恒定力量输出进行持续控制。为验证方法可行性,招募了7名健康被试,首先测试了稳定抓握过程中注意力分散对屈肌肌电活动水平的影响,并确定电刺激强度与诱发肌电(M波)幅度的关系模型;在此基础上,测试了电刺激在注意力分散过程中是否能诱发出预期的肌电信号。结果表明注意力分散会引起肌电信号幅度下降,通过电刺激方法可以得到恒定的肌电输出;同时,通过调节刺激参数可以控制诱发肌电强度,可为肌电假肢手的稳定力量输出提供有效的控制信号。     

一种智能膝关节假肢及其控制算法研究

为了使下肢假肢的功能更趋近于人体下肢,提出了一种智能膝关节假肢的设计方法及其相应的控制算法。首先,根据人体膝关节的结构特点,设计仿生膝关节的机械组件。并在此基础上,为其添加分体式的膝关节阻尼控制模块。然后,为阻尼控制模块添加控制算法[传统PD控制算法、微粒群(PSO)优化的BP神经网络PD控制算法]。最后通过步态测试对比两种不同算法的实际控制效果。最终的实验结果表明：在行走的摆动相,PSO-BP-PD控制相较于传统PD控制,膝关节摆动角度的控制准确度提升5.1°,稳定度下降0.7°。     

自校正技术在过程控制中的应用

自校正控制是一种由离散随机控制理论的观点推演出来的最简单可行的自适应控制算法。本文介绍一种经过改进的自校正控制算法。回顾了自校正技术的应用,讨论了单晶生长过程的自校正控制;同时也考虑了微处理机在这个领域中的应用。     

基于DMC算法的单晶炉热场温度控制系统

介绍了以AT89C51单片机为核心的单晶炉热场温度控制系统的组成及工作原理.研究了动态矩阵控制(DMC)算法在单晶炉热场温度控制系统中的应用.给出了系统的硬件与软件设计的实现方法.研究表明,与PID控制结果相比较,应用动态矩阵控制算法能使系统具有更好的控制性能.     

基于GPC的锅炉汽包液位控制研究

介绍了汽包在电厂锅炉运行过程中的重要作用,分析了汽包的工艺特点,深入研究了广义预测控制算法,对汽包液位系统进行了基于模糊T-S模型的系统辨识,研究了基于模糊T-S模型的(GPC控制算法在汽包液位控制系统中的应用,在MATLAB仿真环境下对其控制效果进行了研究,分析了控制系统的性能.     

基于非接触式电容传感的人体运动意图识别

人体运动意图的准确可靠识别是人机共融中的关键问题之一。针对现有研究中的局限和不足,提出了全新的非接触式电容传感方法。该方法以金属电极不接触皮肤的方式测量肌肉收缩信号。介绍了电容传感的原理,分析了基于该方法测量肌肉收缩形状变化的机理。分别介绍了非接触式电容传感方法在小腿智能动力假肢控制和上肢运动识别中的应用。针对下肢智能假肢控制,提出了基于非接触式电容传感的运动模态以及模态切换的识别。为了进一步提高系统的可穿戴性,提出了基于柔性可延展液态金属电极的电容传感系统并进行了初步的试验验证;针对上肢运动识别,首先介绍了用于腕关节离散运动模式的识别研究,其次介绍了基于电容传感对连续握力的识别和估计,证实了电容传感这一全新方法在上肢运动识别中的可行性。未来会在穿戴式机器人控制以及协作性机器人模仿学习中对电容传感方法进行更深入的研究。     

下肢假肢穿戴者跑动步态识别与膝关节控制策略研究

为研究假肢穿戴者跑动状态以及假肢膝关节的跑动控制,首先通过人体多源运动信息采集,获取髋、膝关节加速度信号、大腿股直肌部位肌电信号和足底压力信号,使用切比雪夫I型滤波方法进行降噪并提取信号特征。利用相关性分析方法,结合足底压力信号实现对跑动状态识别。在此基础上,利用粒子群优化的支持向量机方法进行信号分析,实现对6个跑动相位的识别。以四连杆假肢为被控对象,以人体跑动信号的特征点为各相位的转移条件,提出了基于有限状态机的假肢跑动控制策略。通过多项式拟合,建立了假肢膝关节控制模型,并进行了下肢假肢测试平台的验证。测试结果表明,所提方法可以实现跑动步态与相位的有效识别,并控制假肢膝关节做出正确的跑动动作。     

离散小波分析导论（一）：小波变换的基本思想,展缩方程,展缩小波

介绍了离散小波分析的基本理论，详细阐述了离散小波变换的实现方法，并指出离散小波变换的一些应用前景。     

28单元同步传动智能控制系统

本文介绍28单元A.C.电机同步传动智能控制系统,介绍系统的分析与设计方法.主要介绍卷绕过程数学模型.基于数学模型,完成了控制系统组态.在控制算法方面,应用了参数自适应、信号自适应、多模态控制和专家控制等先进控制策略.使用欧姆龙C200HG型PLC构成控制系统系统已投入生产使用,用户取得了良好的经济效益和社会效益.     

Control chart pattern recognition using feature-based learning vector quantization

The reported learning vector quantization (LVQ) network-based control chart pattern (CCP) recognizers in literature use raw process data as the input vector and can recognize six basic CCPs only. In this paper, an LVQ network-based CCP recognizer is presented that can recognize eight basic CCPs, using seven extracted shape features from the pattern data as the input vector. The recognition performance of this recognizer is compared with the LVQ network-based recognizer that uses raw process data as the input vector. The results show that the feature-based recognizer results in substantially better recognition performance than the raw data-based recognizer. The confusion matrix reveals that the recognition performance of the feature-based recognizer can be improved further if any feature that is more powerful in discriminating shift and trend pattern can be identified. Comparison of performances of LVQ network-based and multilayer perceptrons (MLP) network-based recognizers (both using extracted features as input vector) reveals that the LVQ network-based recognizer requires much lesser learning time than the MLP network-based recognizer, but results in little inferior recognition performance.     

基于滑模观测器的无传感PMSM驱动控制系统的研究

为了研发一种可以取代传统有位置传感器的无传感器PMSM驱动控制系统,在分析滑模变结构控制理论(SMC)及永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上,建立起基于滑模观测器(SMO)的无传感PMSM矢量控制系统的数学模型,并搭建了采用id=0矢量控制策略的无传感PMSM矢量控制系统的仿真模型并进行仿真研究.结果表明,应用滑模...     

Combustion monitoring of a water tube boiler using a discriminant radial basis network

This research work includes a combination of Fisher’s linear discriminant (FLD) analysis and a radial basis network (RBN) for monitoring the combustion conditions for a coal fired boiler so as to allow control of the air/fuel ratio. For this, two-dimensional flame images are required, which were captured with a CCD camera; the features of the images—average intensity, area, brightness and orientation etc of the flame—are extracted after preprocessing the images. The FLD is applied to reduce the n-dimensional feature size to a two-dimensional feature size for faster learning of the RBN. Also, three classes of images corresponding to different burning conditions of the flames have been extracted from continuous video processing. In this, the corresponding temperatures, and the carbon monoxide (CO) emissions and those of other flue gases have been obtained through measurement. Further, the training and testing of Fisher’s linear discriminant radial basis network (FLDRBN), with the data collected, have been carried out and the performance of the algorithms is presented.     

基于无速度传感器异步电机的风力机模拟研究

风力机模拟系统使在实验室内开展风力发电技术的各项研究成为可能。分析了风力机特性,建立了风力机模型。通过对异步电机间接磁场定向矢量控制技术的研究,考虑到安装速度传感器具有诸多缺陷,提出基于模型参考自适应（MRAS）转速辨识理论的无速度传感器异步电机的风力机模拟控制方法,并且考虑到转子时间常数对矢量控制系统的影响,采用同时辨识电机转速和转子时间常数,使系统辨识转速同时,对电机参数变化具有较强的鲁棒性。利用MATLAB/SIMULINK搭建了基于无速度传感器异步电机的风力机模拟系统,通过对风力机特性,最大风能捕获和电机参数对矢量控制系统影响的仿真,证明了系统的可行性。     

基于SVM-DTC的永磁同步电动机控制方法研究

研究永磁同步电机（PMSM）直接转矩控制（DTC）系统。针对传统控制系统中存在的转矩和磁链脉动大的问题,将空间矢量调制（SVM）引入PMSM-DTC系统。通过对永磁同步电机数学模型及空间电压矢量调制算法的分析,在Matlab/Simulink环境下,对PMSM的SVM-DTC系统进行仿真。仿真结果表明,系统模型具有很好的动静态性能。     

基于KPCA和Gabor小波的特征融合人脸识别

针对大多数人脸识别算法中特征提取只关注一种特征的问题,本文提出了一种基于KPCA和Gabor小波特征融合的人脸识别算法。它是一种用核主成分分析方法 (KPCA)提取人脸高阶非线性全局特征,用Gabor小波提取人脸局部特征,再分别用费谢尔线性判别(FLD)提取特征再加权级联融合的方法。实验表明,该算法不仅计算速度快,识别率高,而且能有效解决小样本空间问题。     

变速恒频双馈风力发电机组的逆系统控制研究

为解决矢量控制方法在双馈风力发电机组中存在的对电机参数比较敏感和在扰动下控制不稳定等问题,将逆系统技术应用到双馈感应发电机(DFIG)的控制中.根据输入/输出状态方程得到了逆系统解析表达式,建立了双馈风力发电逆系统闭环控制.在计算机仿真软件Matlab上对该控制系统在电压跌落时和变速恒频时进行了仿真,仿真结果表明逆系统...     

基于约束线性判别分析的非监督高光谱影像分类方法

针对高光谱影像非监督分类问题,从特征提取的角度提出了一种用于高光谱混合像元分类的非监督约束线性判别分析算法（UCLDA）。该算法首先利用顶点成分分析（VCA）提取端元,然后用光谱角匹配方法（SAM）构造训练样本并基于约束线性判别分析（CLDA）进行特征提取,最后用最小距离法分类。整个算法实现了非监督分类。对模拟的高光谱数据和真实的遥感影像进行了仿真研究,研究结果表明．UCLDA略优于最小二乘光谱混合分析技术．但明显好干经典的井．谱角匹配分娄．     

基于交流伺服电动机直接转矩控制策略的研究

直接转矩控制技术是继矢量控制技术之后发展起来的一种新型的控制方法。文章以三相正弦波驱动的永磁同步电机（PMSM）为研究对象,建立了永磁同步电机的数学模型,对于不同的控制策略进行了对比分析,并深入探讨直接转矩控制中永磁同步电机的磁链和转矩的控制思想,给出控制方案,最后利用MATLAB仿真工具验证了控制方案的正确性。     

基于DSP控制的CCAS溶解氧控制系统

针对CCAS污水处理中溶解氧浓度控制存在的问题,建立了溶解氧DO环、速度环和电流环组成的三闭环系统模式,以TMS320LF2812作为主控芯片,实现了对风机的FOC矢量变频控制、对溶解氧施以Smith预估补偿的闭环控制,系统仿真证明,该系统具有良好的动态性能,较高的实用价值。