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基于变增益模糊PID控制的移动机器人轨迹跟踪 预览
1
作者 赵会超 师五喜 自动化仪表 2020年第2期32-36,51共6页
该文对轮式移动机器人提出了一种基于变增益的模糊PID轨迹跟踪控制方法。首先将常规PID分为PI和PD的组合,再把PID的输出转化为误差和误差变化率之和,然后设计增益随误差变化的自适应调节律,使得移动机器人跟踪期望的运动轨迹。最后通过... 该文对轮式移动机器人提出了一种基于变增益的模糊PID轨迹跟踪控制方法。首先将常规PID分为PI和PD的组合,再把PID的输出转化为误差和误差变化率之和,然后设计增益随误差变化的自适应调节律,使得移动机器人跟踪期望的运动轨迹。最后通过实验验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 轮式移动机器人 轨迹跟踪 模糊PID控制 变增益
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同相逆并联结构在孤岛模式下的谐波电流抑制 预览
2
作者 马永翔 韩迪 郑康霖 自动化仪表 2020年第3期1-4,40,共5页
同相逆并联作为一种常见的整流结构,已广泛应用在大功率电解工业当中,在此类生产活动中,整流装置需输出持续、稳定、强大的直流电以保持工艺参数的稳定性,一旦系统中出现故障使整流装置退出运行,将会给生产带来巨大的损失。该文聚焦于... 同相逆并联作为一种常见的整流结构,已广泛应用在大功率电解工业当中,在此类生产活动中,整流装置需输出持续、稳定、强大的直流电以保持工艺参数的稳定性,一旦系统中出现故障使整流装置退出运行,将会给生产带来巨大的损失。该文聚焦于同相逆并联结构在孤岛模式下的谐波分布特性,讨论了击穿故障的发生,分析了传统谐波抑制手段面对孤岛模式时的不足和问题,并提出了同相逆并联在孤岛模式下的谐波电流抑制策略。 展开更多
关键词 同相逆并联 孤岛模式 谐波抑制 大功率整流电源
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视觉图像技术与机器人工件抓取的协作应用 预览
3
作者 盛华军 胡国清 自动化仪表 2020年第2期37-40,46共5页
工业机器人在抓取环节如果配置机器视觉装置,应用图像处理技术,在抓取效率和准确度方面就有优势。该文介绍机器人功能实训台的工件抓取视觉系统的组成,侧重工件轮廓的图像处理技术,以图像处理作为机器人视觉系统处理的核心目标,将视觉... 工业机器人在抓取环节如果配置机器视觉装置,应用图像处理技术,在抓取效率和准确度方面就有优势。该文介绍机器人功能实训台的工件抓取视觉系统的组成,侧重工件轮廓的图像处理技术,以图像处理作为机器人视觉系统处理的核心目标,将视觉图像技术与机器人工件抓取技术协作应用于工业机器人实训平台的抓取环节,利用工业机器人运动过程中坐标的转换,通过相机的正确标定与抓取动作的共同控制,实现工件的精确定位,达到可靠抓取的目的。总结图像处理技术在工件抓取中的协作应用效果,期待便捷的视觉图像技术与机器人工件抓取的协作应用。 展开更多
关键词 机器视觉 图像技术 机器人 工件抓取 协作应用
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高压电容取电技术的研究与设计 预览
4
作者 董昱廷 曹新慧 +2 位作者 李忠政 周红莲 杜彬 自动化仪表 2020年第3期5-8,26,共5页
针对传统技术中采用电压互感器分压带来的不便,设计出基于电容式高压取电的新型取电设备。该设备将电容、变压器串联构成串联电路,由此实施高压取电;利用电容式高压取电原理,设计了新型的高压取电电容;在电路中增加继电器监测单元和过... 针对传统技术中采用电压互感器分压带来的不便,设计出基于电容式高压取电的新型取电设备。该设备将电容、变压器串联构成串联电路,由此实施高压取电;利用电容式高压取电原理,设计了新型的高压取电电容;在电路中增加继电器监测单元和过电流监测单元,保证了电路的安全性;通过电容分压,有效地将电路中的高压转换为低压,将得到的电能存储到超级电容器组中,超级电容器组用作供能装置向电力线电网线路中的负载输出电能,供负载使用。试验表明,采用电容式分压原理进行高压取电,不仅用法灵活,减轻了电力线路的运行负担,还提高了带载能力,具有较好的实用价值。 展开更多
关键词 电压互感器 电容式高压取电 超级电容器组 继电器监测单元 过电流监测单元
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基于图像质量与频谱特性加权的光瞳结构优化 预览
5
作者 赵晋炜 于洵 +1 位作者 龚昌妹 姜旭 自动化仪表 2020年第2期41-46,共6页
为进一步优化光学合成孔径成像系统的光瞳结构,研究了3种典型光瞳结构下复原图像质量与调制传递函数之间的关系,提出基于图像质量与频谱特性加权的光瞳优化方法。该方法将复原图像质量评价因子与频谱分布特性因子的线性加权值,作为光瞳... 为进一步优化光学合成孔径成像系统的光瞳结构,研究了3种典型光瞳结构下复原图像质量与调制传递函数之间的关系,提出基于图像质量与频谱特性加权的光瞳优化方法。该方法将复原图像质量评价因子与频谱分布特性因子的线性加权值,作为光瞳优化的目标函数,调整权重因子使合成孔径成像系统的性能在图像质量与分辨率之间达到平衡。仿真结果表明,对六孔径和九孔径光瞳结构优化后,复原图像对比度更高,人工痕迹更少,更利于在保证成像分辨率的同时获得更好的成像质量。 展开更多
关键词 成像系统 光学合成孔径 光瞳优化 成像质量 图像复原
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径向配电网中的电容器配置分析 预览
6
作者 费骏韬 李强 +2 位作者 朱寰 张益飞 孟高军 自动化仪表 2020年第3期9-12,共4页
电容器可以有效减少无功损耗,提升配电网电能质量。为了解决电容器的优化配置这一非线性混合整数优化问题,该文提出一种基于遗传算法的模因算法。通过应用分层结构的种群,借助局部寻优过程,能够在保证计算结果可靠性的同时优化计算效率... 电容器可以有效减少无功损耗,提升配电网电能质量。为了解决电容器的优化配置这一非线性混合整数优化问题,该文提出一种基于遗传算法的模因算法。通过应用分层结构的种群,借助局部寻优过程,能够在保证计算结果可靠性的同时优化计算效率。最后通过一个9节点的典型配电网络对该算法进行了测试,验证了其良好的实用性。 展开更多
关键词 配电网 电容器配置 模因算法 局部寻优
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基于OpenPose人体姿态识别的变电站危险行为检测 预览
7
作者 朱建宝 许志龙 +1 位作者 孙玉玮 马青山 自动化仪表 2020年第2期47-51,共5页
视频监控是变电站安全管控的一大方式。然而目前变电站安全管控仍主要采用人工分析监控视频的方式,属于被动监控,不仅费时费力,而且容易产生误报错报的情况。该文提出了一种基于OpenPose多人姿态估计算法的人员危险行为检测模型,用于提... 视频监控是变电站安全管控的一大方式。然而目前变电站安全管控仍主要采用人工分析监控视频的方式,属于被动监控,不仅费时费力,而且容易产生误报错报的情况。该文提出了一种基于OpenPose多人姿态估计算法的人员危险行为检测模型,用于提高基于视频监控的变电站安全管控的智能化水平。通过对变电站安全区域的标定和人体关键姿态点的识别,以人员的双脚是否在标定的安全区域内为依据,自动判断人员行为是否是危险行为。其算法实时性较好,能达到每秒20帧的处理速度。 展开更多
关键词 智能监控 图像感知 姿态分析 OpenPose 危险行为
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改进遗传算法整定自抗扰控制器参数及应用 预览
8
作者 孙雨萌 张旭秀 自动化仪表 2020年第3期13-17,45,共6页
非线性自抗扰控制器策略(ADRC)耦合参数众多,单一机制优化算法在进行参数整定时易陷入局部最优解,极大地降低了自抗扰控制器的控制精度。针对此问题,该文提出了一种改进遗传算法(KFC-2PMGA)进行自抗扰控制器参数整定,将核模糊聚类算法... 非线性自抗扰控制器策略(ADRC)耦合参数众多,单一机制优化算法在进行参数整定时易陷入局部最优解,极大地降低了自抗扰控制器的控制精度。针对此问题,该文提出了一种改进遗传算法(KFC-2PMGA)进行自抗扰控制器参数整定,将核模糊聚类算法应用到遗传算法双种群划分中,并针对聚类所得双种群,分别采用不同的自适应交叉及变异策略,有效地避免了传统遗传算法易产生"早熟"的现象。并以永磁同步电机为例进行仿真验证。结果表明,优化后的自抗扰控制器具有良好的系统响应及控制精度,改进后的遗传优化算法适用于复杂非线性自抗扰控制器参数整定。 展开更多
关键词 自抗扰控制 改进遗传算法 参数整定 永磁同步电机
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基于新型卡尔曼滤波算法的称重系统实现研究 预览
9
作者 文常保 戚一娉 +1 位作者 宿建斌 巨永锋 自动化仪表 2020年第2期52-56,共5页
针对信号采集中存在脉冲干扰和高斯白噪声引起的误差问题,提出了基于新型卡尔曼滤波算法的称重系统实现方案,给出了该称重系统的组成。该算法对信号进行阈值和防脉冲干扰滤波,在防脉冲干扰滤波过程中不断优化阈值滤波中的对比值,消除了... 针对信号采集中存在脉冲干扰和高斯白噪声引起的误差问题,提出了基于新型卡尔曼滤波算法的称重系统实现方案,给出了该称重系统的组成。该算法对信号进行阈值和防脉冲干扰滤波,在防脉冲干扰滤波过程中不断优化阈值滤波中的对比值,消除了干扰幅度较大的非周期脉冲信号;将信号送入下一级滤波器进行时间更新、测量更新,消除了高斯白噪声干扰。一系列试验表明,测量范围内系统灵敏度约为0.15 mV/kg;最大差值为0.1 kg,准确度达到99.7%;经过新型卡尔曼滤波后误差均处于0.4%以下,相比使用传统的卡尔曼滤波算法,系统精度提高到4.5倍。 展开更多
关键词 称重系统 卡尔曼滤波 称重精度 称重误差
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新型控制器在加热炉温度控制中的应用研究 预览
10
作者 辛海燕 陆清茹 +1 位作者 王迷迷 黄卉 自动化仪表 2020年第3期18-21,共4页
以铸造、热处理中应用最典型的加热设备加热炉为研究对象,建立其数学模型。针对加热炉本身的时滞特性导致系统控制困难这一问题,设计了一种控制系统结构,给出了相应的控制器控制算法设计步骤。将该文方法和传统Smith算法相对比,通过仿... 以铸造、热处理中应用最典型的加热设备加热炉为研究对象,建立其数学模型。针对加热炉本身的时滞特性导致系统控制困难这一问题,设计了一种控制系统结构,给出了相应的控制器控制算法设计步骤。将该文方法和传统Smith算法相对比,通过仿真表明,该文控制算法的控制效果明显优于传统的Smith控制;在0~400℃温度变化范围内,加热炉温度系统的测量误差为-0.3~0.3℃。采用该文控制器算法有效提高系统控制精度,可以有效地提高材料的加工质量,具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 控制器 加热炉 温度 SMITH 控制精度
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并联3-URS踝关节康复机器人的机构与运动学研究 预览
11
作者 黄键 李伟光 +1 位作者 庄成忠(越南) 蔡文伟 自动化仪表 2020年第3期31-36,共6页
为了帮助患者进行踝关节康复训练,减轻治疗师工作强度,在分类分析现有的各类型踝关节康复机器人的基础上,设计了一种六自由度并联3-URS踝关节康复机器人。从人体生理结构及康复训练需求出发,设计、优化了康复机器人结构,加工制造了实物... 为了帮助患者进行踝关节康复训练,减轻治疗师工作强度,在分类分析现有的各类型踝关节康复机器人的基础上,设计了一种六自由度并联3-URS踝关节康复机器人。从人体生理结构及康复训练需求出发,设计、优化了康复机器人结构,加工制造了实物样机模型;采用闭环矢量的方法建立了并联机器人运动学模型,结合Rosenbrock-Banana优化函数,将正逆运动学数值求解问题转换为优化问题。以背屈训练轨迹作为数值算例,求解精度可达10-10~10-7mm;结合虚拟样机技术,验证了该并联机器人运动学优化求解方法的可靠性,适用于3-URS并联踝关节康复机器人。 展开更多
关键词 康复机器人 踝关节 并联机构 运动学 虚拟样机仿真
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基于UWB的自主跟随机器人系统设计 预览
12
作者 杨再标 易先军 +2 位作者 彭萌 耿翰夫 付龙 自动化仪表 2020年第3期37-40,共4页
针对传统自主跟随机器人采用摄像头图像识别的方法存在跟随对象容易丢失的问题,该文研究并设计了一种基于UWB的自主跟随机器人系统。自主跟随机器人采用双边双向测距(SDS-TWR)的算法计算出标签到基站之间的距离,再通过反余弦定理求出标... 针对传统自主跟随机器人采用摄像头图像识别的方法存在跟随对象容易丢失的问题,该文研究并设计了一种基于UWB的自主跟随机器人系统。自主跟随机器人采用双边双向测距(SDS-TWR)的算法计算出标签到基站之间的距离,再通过反余弦定理求出标签和基站之间形成的角度,并将角度和距离信息形成的融合信息通过串口发送给主控制器,通过主控制器对获取的融合信息进行处理,完成跟随目标对象的任务。实践证明,在利用角度大小跟随中,通过减少跟随边长误差,进而减小跟随角度误差,以提高自主跟随机器人的跟随精度,实现自主跟随机器人系统在人员移动密集的环境下对目标对象实时地、准确地跟随。 展开更多
关键词 UWB 自主跟随 双边双向测距
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基于B样条曲线的电力巡检机器人越障控制 预览
13
作者 张刚 宋丽敏 +1 位作者 龚健 王良 自动化仪表 2020年第3期41-45,共5页
为了提高电力巡检机器人越障控制能力,该文提出基于B样条曲线的电力巡检机器人越障控制技术,首先构建电力巡检机器人的被控对象模型,结合电力巡检机器人驱动动力学分布,进行电力巡检机器人的定位控制,同时采用避障算法进行电力巡检机器... 为了提高电力巡检机器人越障控制能力,该文提出基于B样条曲线的电力巡检机器人越障控制技术,首先构建电力巡检机器人的被控对象模型,结合电力巡检机器人驱动动力学分布,进行电力巡检机器人的定位控制,同时采用避障算法进行电力巡检机器人巡检过程中的越障控制,结合位姿参数的自适应调节方法进行电力巡检机器人越障运动学模型构造。在此基础上,建立电力巡检机器人越障控制目标函数,采用B样条曲线跟踪寻优方法进行机器人的越障路径规划,采用自适应的模糊信息加权方法,进行电力巡检机器人越障控制优化。仿真结果表明,采用该方法进行电力巡检机器人运动轨迹测定分布结果稳定,接近运动轨迹的标准值。其越障控制的灵敏度较高,自适应控制能力较强,电力巡检机器人运动轨迹测定分布结果稳定,提高了电力巡检机器人越障性能。 展开更多
关键词 B样条曲线 电力巡检 机器人 越障控制
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反应堆温差法液位传感器的研究 预览
14
作者 周星杰 邓森 +1 位作者 李伯洋 陈双军 自动化仪表 2020年第2期80-83,共4页
国内新建的三代核电技术基于安全考虑,提出了温差法液位测量技术。本文据此设计了一种基于温差法的液位传感器。其根据水与水蒸气的传热系数的显著差异,通过安装于电加热器加热区处热电偶与远离加热区热电偶之间的测量温度差值,判断测... 国内新建的三代核电技术基于安全考虑,提出了温差法液位测量技术。本文据此设计了一种基于温差法的液位传感器。其根据水与水蒸气的传热系数的显著差异,通过安装于电加热器加热区处热电偶与远离加热区热电偶之间的测量温度差值,判断测点处液位情况。通过软件模拟计算和试验实测数据,证实了所设计的液位传感器结构设计合理,性能可靠,能够有效地判断反应堆内液位变化情况。 展开更多
关键词 温差法液位测量 堆芯测量 液位传感器 液面计量
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融合3D视觉的机器人自主更换变压器熔断器系统 预览
15
作者 赵云涛 唐千 +2 位作者 王晓飞 曹念 王龙祥 自动化仪表 2020年第3期46-48,57,共4页
针对变压器熔断器人工更换工作量大、安全性低的问题,该文设计开发了融合3D视觉的机器人自主更换变压器熔断器系统。该系统以协作机器人为基础,将彩色3D深度相机以eye-in-hand方式与机器人有机结合。采用变压器熔断器作业3D实景还原、... 针对变压器熔断器人工更换工作量大、安全性低的问题,该文设计开发了融合3D视觉的机器人自主更换变压器熔断器系统。该系统以协作机器人为基础,将彩色3D深度相机以eye-in-hand方式与机器人有机结合。采用变压器熔断器作业3D实景还原、自动避障作业技术,实现机器人更换熔断器自主作业。通过在国家电网内部试验场地测试,证明该系统可以替代检修人员进行无人作业,机器人可以安全、高效地完成变压器熔断器更换。 展开更多
关键词 协作机器人 3D视觉 熔断器更换 自主作业
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基于多智能体强化学习的多AGV路径规划方法 预览
16
作者 刘辉 肖克 王京擘 自动化仪表 2020年第2期84-89,共6页
AGV(automated guided vehicle)路径规划问题已成为货物运输、快递分拣等领域中一项关键技术问题。由于在此类场景中需要较多的AGV合作完成,传统的规划模型难以协调多AGV之间的相互作用,采用分而治之的思想或许能获得系统的最优性能。... AGV(automated guided vehicle)路径规划问题已成为货物运输、快递分拣等领域中一项关键技术问题。由于在此类场景中需要较多的AGV合作完成,传统的规划模型难以协调多AGV之间的相互作用,采用分而治之的思想或许能获得系统的最优性能。基于此,该文提出一种最大回报频率的多智能体独立强化学习MRF(maximum reward frequency)Q-learning算法,对任务调度和路径规划同时进行优化。在学习阶段AGV不需要知道其他AGV的动作,减轻了联合动作引起的维数灾问题。采用Boltzmann与ε-greedy结合策略,避免收敛到较差路径,另外算法提出采用获得全局最大累积回报的频率作用于Q值更新公式,最大化多AGV的全局累积回报。仿真实验表明,该算法能够收敛到最优解,以最短的时间步长完成路径规划任务。 展开更多
关键词 多智能体强化学习 AGV路径规划 独立强化学习
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货车车钩铸件表面细沙的图像处理分析方法 预览
17
作者 刘升云 徐业民 +2 位作者 谭晓东 徐力岩 曹江浩 自动化仪表 2020年第3期49-52,57,共5页
目前,车钩的清理工作主要采用传统的人力来完成,大量的粉尘使得人们的健康出现问题以及整个作业的难度加大,即耗时又有害健康,因此利用机器人代替人类进行清砂的方式获得广泛研究。机器人利用眼睛观测事物,找到表面的细沙部分,即利用视... 目前,车钩的清理工作主要采用传统的人力来完成,大量的粉尘使得人们的健康出现问题以及整个作业的难度加大,即耗时又有害健康,因此利用机器人代替人类进行清砂的方式获得广泛研究。机器人利用眼睛观测事物,找到表面的细沙部分,即利用视觉检测方法进行清砂过程。采用线性CCD、摄像头组成图像的采集单元,提出了一种最优外部轮廓检测方法,计算出外部轮廓特征,从而找到最优的清除方法。仿真分析结合实验表明,最优的外部轮廓检测方法对于清砂处理具有合理性和高效性。 展开更多
关键词 机器人 视觉检测方法 图像采集单元 最优外部轮廓方法 外部轮廓特征
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风光气储联合发电最优容量配比问题研究 预览
18
作者 郝晓弘 郝雪君 +2 位作者 周强 马明 马志程 自动化仪表 2020年第2期90-94,共5页
开发和利用农村的风能、光能、沼气是解决偏远农村地区用电量快速增加和偏远山区供电问题的有效途径,该文针对3种可再生能源和储能的联合发电问题,通过研究它们之间的协调互补性,提出了一种新型的"风光气储"多能源互补的微电... 开发和利用农村的风能、光能、沼气是解决偏远农村地区用电量快速增加和偏远山区供电问题的有效途径,该文针对3种可再生能源和储能的联合发电问题,通过研究它们之间的协调互补性,提出了一种新型的"风光气储"多能源互补的微电网供电系统,在该系统中因地制宜地采用沼气和蓄电池作为备用电源,通过改进的鲸鱼算法对"风光气储"联合运行问题进行了优化,仿真实验结果表明在成本最低和弃风弃光率最低这2个目标下都能稳定的运行,对已经有的粒子群算法、遗传算法和鲸鱼算法进行了对比,实验结果表明改进的鲸鱼算法在解决"风光气储"最优容量配比问题上得到了很大的提升。 展开更多
关键词 风光气储 配比 联合发电 互补 优化调度 鲸鱼算法
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基于长基线双目系统的信号弹高度测量方法 预览
19
作者 孙立帅 王明泉 郝利华 自动化仪表 2020年第3期53-57,共5页
针对信号弹测量的实际需求,增加了现有双目视觉系统的基线长度。使用标准尺寸的特征物来搭建外参数标定系统,利用最小二乘法拟合特征物轮廓,提取特征点像素坐标,建立约束方程组;使用LM优化算法分别计算出两相机与标定系统的旋转量与平移... 针对信号弹测量的实际需求,增加了现有双目视觉系统的基线长度。使用标准尺寸的特征物来搭建外参数标定系统,利用最小二乘法拟合特征物轮廓,提取特征点像素坐标,建立约束方程组;使用LM优化算法分别计算出两相机与标定系统的旋转量与平移量,进而求解两相机之间的外部参数。利用五帧差分法提取信号弹目标,最终获得信号弹飞行高度。试验证明,该方法测量精度高,鲁棒性较好。 展开更多
关键词 双目视觉 外参数标定 高度测量 五帧差分法 长基线
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不可逆电消融手术中心电同步算法及系统设计 预览
20
作者 姚晰童 代煜 +2 位作者 张建勋 杨灏 陈通 自动化仪表 2020年第2期95-99,共5页
随着不可逆电脉冲穿孔消融手术等疗法的发展,传统的心电信号同步设备从精确度、抗干扰能力以及安全性的角度无法满足要求。针对此问题,提出了适用于不可逆电消融手术的心电同步算法,包括一种区间可预测性条件和一种消融区间起点精确标... 随着不可逆电脉冲穿孔消融手术等疗法的发展,传统的心电信号同步设备从精确度、抗干扰能力以及安全性的角度无法满足要求。针对此问题,提出了适用于不可逆电消融手术的心电同步算法,包括一种区间可预测性条件和一种消融区间起点精确标定算法。在满足可预测条件的情况下对消融区间起点进行精确标定,实现在强干扰条件下的心电信号同步。经过实时心电信号和MIT-BIH心律失常数据库的验证,表明系统和算法具有较高的精度和可靠性,并可在嵌入式系统上实现。 展开更多
关键词 不可逆电消融手术 高压陡脉冲 心电信号同步 MIT-BIH心电失常数据库
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