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一种基于函数逼近的柔性加减速算法研究
1
作者 丁承君 李涛 +1 位作者 段萍 申敏 《机床与液压》 北大核心 2024年第7期68-74,共7页
嵌入式数控系统优点诸多,但系统资源、处理能力有限。三角函数加减速算法拥有柔性冲击小、精度高的优点,但其计算复杂,当运用在嵌入式数控系统时,难以满足系统的高实时性要求。针对这个问题,提出一种加减速算法,基于最佳平方逼近方法,... 嵌入式数控系统优点诸多,但系统资源、处理能力有限。三角函数加减速算法拥有柔性冲击小、精度高的优点,但其计算复杂,当运用在嵌入式数控系统时,难以满足系统的高实时性要求。针对这个问题,提出一种加减速算法,基于最佳平方逼近方法,利用多项式函数逼近三角函数,进而推理、构建出完整的加减速方程,随后分析算法在不同情况下的速度规划。最终对该算法进行了仿真分析并在以MCU为控制器的数控平台进行了实验,结果表明:算法在保留三角函数曲线柔性的同时降低了计算复杂度,提高了加工效率。 展开更多
关键词 加减速算法 最佳平方逼近 嵌入式数控系统
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融合坐标注意力机制的车道线检测算法研究
2
作者 丁承君 宣子颖 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第9期47-52,共6页
车道线检测是智能驾驶中的一项关键技术,快速准确地检测出车道线位置对提升驾驶车辆的安全具有重要的意义。因此,提出改进的行方向位置分类车道线检测方法,在特征提取主干网络中融合了坐标注意力机制,增强特征图中的有效位置的权重,其... 车道线检测是智能驾驶中的一项关键技术,快速准确地检测出车道线位置对提升驾驶车辆的安全具有重要的意义。因此,提出改进的行方向位置分类车道线检测方法,在特征提取主干网络中融合了坐标注意力机制,增强特征图中的有效位置的权重,其次引入ELAN模块、MP下采样模块,提升模型特征提取的能力;在推理的时候利用结构重参数化的思想,将卷积和BN层融合,加快推理速度。为了验证改进模型的性能,将改进的模型在TuSimple和CULane两大经典车道线数据集上进行实验验证,检测的精度与原模型相比分别提升了0.09%和2.5%,验证了模型改进的有效性。 展开更多
关键词 深度学习 车道线检测 注意力机制 自动驾驶
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基于ZigBee的有害气体信息采集系统设计 被引量：8
3
作者 丁承君 赵艳辉 +1 位作者 张明路 付胜梁 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2012年第1期74-77,共4页
针对石化危险环境下泄露气体信息采集问题,开发了基于无线传感网络技术的多点传感信息采集系统.利用ZigBee协议,通过星形网络实现数据采集和传输,采用串口通信技术与上位机ARM7嵌入式开发系统通信,实现了无线传感器网络在石化气体泄露... 针对石化危险环境下泄露气体信息采集问题,开发了基于无线传感网络技术的多点传感信息采集系统.利用ZigBee协议,通过星形网络实现数据采集和传输,采用串口通信技术与上位机ARM7嵌入式开发系统通信,实现了无线传感器网络在石化气体泄露检测中的应用. 展开更多
关键词 有害气体 信息采集 系统设计 数据采集 ZIGBEE 串口通信
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基于变分模态分解与深度卷积神经网络的滚动轴承故障诊断 被引量：54
4
作者 丁承君 冯玉伯 王曼娜 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期287-296,共10页
针对滚动轴承振动信号非平稳、非线性特点以及特征提取困难问题,提出一种基于变分模态分解(VMD)与深度卷积神经网络相结合的特征提取方法并应用于滚动轴承故障诊断。利用VMD将原始振动信号分解得到若干不同频率的限带本征模态分量,通过... 针对滚动轴承振动信号非平稳、非线性特点以及特征提取困难问题,提出一种基于变分模态分解(VMD)与深度卷积神经网络相结合的特征提取方法并应用于滚动轴承故障诊断。利用VMD将原始振动信号分解得到若干不同频率的限带本征模态分量,通过卷积网络中的多组卷积核自动学习各模态数据的不同特征,保证了特征提取的自适应性、全面性和多样性。在特征提取的基础上,使用全连接神经网络进行故障分类与诊断。将所提方法应用于滚动轴承故障诊断,结果表明,该方法在变工况情况下能够实现滚动轴承故障类别以及损伤程度的精确判定。 展开更多
关键词 变分模态分解(VMD) 深度卷积神经网络 特征提取 智能故障诊断 滚动轴承
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模糊神经网络在移动机器人信息融合中的应用 被引量：9
5
作者 丁承君 张明路 段萍 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期59-62,共4页
针对移动机器人所用的传感器,提出了一种用于多传感器信息融合的方法,将模糊逻辑和神经网络结合起来,构建了模糊神经网络,并建立了网络的计算模型.通过建立的模糊神经网络对移动机器人的多传感器信息进行融合,实现了移动机器人对动态环... 针对移动机器人所用的传感器,提出了一种用于多传感器信息融合的方法,将模糊逻辑和神经网络结合起来,构建了模糊神经网络,并建立了网络的计算模型.通过建立的模糊神经网络对移动机器人的多传感器信息进行融合,实现了移动机器人对动态环境中障碍和环境类型的实时识别以及无冲突运动.网络的训练和试验表明该方法在移动机器人躲避运动物体中是可行的. 展开更多
关键词 移动机器人 信息融合 模糊神经网络 模糊推理 学习算法
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平面型Hbot机构的运动控制算法 被引量：7
6
作者 丁承君 张鹏 +1 位作者 闫彬 赵泽羽 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2017年第1期77-82,共6页
为更简便地实现对Hbot机构的运动控制,以Hbot结构3D打印机的X、Y平面为研究对象,对该结构进行运动分析,建立运动位移与步进电机运动之间的数学关系,得到机构的运动特性,并通过建立一个新的机构坐标系使运动分析简单化;根据机构运动特性... 为更简便地实现对Hbot机构的运动控制,以Hbot结构3D打印机的X、Y平面为研究对象,对该结构进行运动分析,建立运动位移与步进电机运动之间的数学关系,得到机构的运动特性,并通过建立一个新的机构坐标系使运动分析简单化;根据机构运动特性,引入布兰森汉姆(Bresenham)直线算法实现该机构的直线运动,并将梯形加减速算法与Bresenham算法相结合对机构进行直线运动的速度规划;最后提出一种对机构运动误差进行修正的简单方法.结合Matlab对实验结果进行仿真,结果表明:运用以上算法基本可实现对该机构运动控制与运动误差修正,修正之后运动误差保持在-0.0780 mm附近波动. 展开更多
关键词 平面型Hbot机构 运动控制 梯形加减速算法 Bresenham直线算法 运动误差修正 3D打印机
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移动机器人路径识别与跟踪的计算机仿真 被引量：6
7
作者 丁承君 张明路 张爱军 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2001年第z1期133-135,共3页
该文介绍了利用面向对象的可视化编程技术设计移动机器人路径识别与跟踪动画仿真系统的方法,该仿真系统包括移动机器人运动学实现、真实化处理、决策系统等,该系统能够非常真实地反映移动机器人进行路径识别和跟踪的过程,利用该系统可... 该文介绍了利用面向对象的可视化编程技术设计移动机器人路径识别与跟踪动画仿真系统的方法,该仿真系统包括移动机器人运动学实现、真实化处理、决策系统等,该系统能够非常真实地反映移动机器人进行路径识别和跟踪的过程,利用该系统可以很好地对移动机器人路径识别和跟踪的控制方案进行研究和优化。 展开更多
关键词 移动机器人 计算机仿真 路径识别和跟踪 神经网络 模糊控制
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面向消防、救援、治安的无盲区定位系统的研究 被引量：4
8
作者 丁承君 李根 +2 位作者 苑光明 申敏 崔超 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2014年第1期59-64,共6页
基于MEMS、GPS、3G、Virtual Reality以及智能控制等技术,基于航迹推算和特征提取等算法,使用动作分类的方法,再结合GPS定位与盲区推估这样组合导航形式来实现消防、救援人员在广域危险室外环境和复杂非结构化室内环境的全地域无盲区定... 基于MEMS、GPS、3G、Virtual Reality以及智能控制等技术,基于航迹推算和特征提取等算法,使用动作分类的方法,再结合GPS定位与盲区推估这样组合导航形式来实现消防、救援人员在广域危险室外环境和复杂非结构化室内环境的全地域无盲区定位和状态监测(正常、跌倒、受困等),从而实现对救援消防作业人员的远程监控、调度和安全保障. 展开更多
关键词 无盲区定位 加速度传感器 行人导航
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散乱点云的边界提取 被引量：15
9
作者 丁承君 孙刚 +1 位作者 尹李亮 齐春辉 《计算机技术与发展》 2017年第7期83-86,共4页
基于Kinect体感技术获取的周围环境点云数据量大,其中点云的边界是重要特征,是机器人导航的重要参数。为获得复杂散乱点云的边界特征,提出了一种基于点云库(PCL)的物体分割以及边缘轮廓提取算法。该算法通过建立散乱点云的kd-tree空间... 基于Kinect体感技术获取的周围环境点云数据量大,其中点云的边界是重要特征,是机器人导航的重要参数。为获得复杂散乱点云的边界特征,提出了一种基于点云库(PCL)的物体分割以及边缘轮廓提取算法。该算法通过建立散乱点云的kd-tree空间拓扑结构,经直通滤波、表面平滑处理对点云数据进行去噪、填补空洞。由于实际环境包含大量的平面,因此采用基于随机采样算法(RANSAC)可寻找种子点确定平面,进而应用平面分割找出平面上的感兴趣区域,并计算k邻域点的法线夹角,若大于阈值则为边界特征点。为验证算法的有效性,基于机器人操作系统(ROS),通过PCL点云库,快速、准确地对场景中的物体进行分割以及边缘轮廓提取。实验结果表明,所提出的算法能够快速、准确、有效地提取散乱点云的边界。 展开更多
关键词 散乱点云 KD-TREE 边界特征提取 分割
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OPC技术在液力变矩器性能试验台系统中的应用 被引量：4
10
作者 丁承君 张春慧 王宏 《机电工程》 CAS 2013年第10期1210-1213,共4页
为提高液力变矩器性能检测的效率,将计算机技术应用于液力变矩器试验台的控制系统中,构建了其硬件控制方案;并采用图形化编程语言LabVIEW作为上位机软件开发工具,结合西门子S7-300PLC实现了对检测液力变矩器性能试验过程的实时监控;同... 为提高液力变矩器性能检测的效率,将计算机技术应用于液力变矩器试验台的控制系统中,构建了其硬件控制方案;并采用图形化编程语言LabVIEW作为上位机软件开发工具,结合西门子S7-300PLC实现了对检测液力变矩器性能试验过程的实时监控;同时研究了在LabVIEW中使用OPC技术与联网的PLC进行通讯以实现上位机对执行电机的控制。实践结果证明,该控制系统运行稳定、可靠,提高了变矩器性能检测的自动化程度,缩短了检测周期,提升了工作效率。 展开更多
关键词 液力变矩器 试验台 LABVIEW OPC
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基于GPRS的智能弯箍机检测控制系统开发 被引量：3
11
作者 丁承君 李宗奎 +2 位作者 朱雪宏 冯玉伯 齐春辉 《现代电子技术》 北大核心 2018年第5期159-162,共4页
为实现钢筋弯箍机制造商对设备的远程监控以及提高维修和管理效率,设计了一套基于GPRS的智能弯箍机检测控制系统。以STM32F103RCT6单片机为主芯片,采集现场温湿度、主轴加速度以及设备PLC的相关数据,并通过GPRS模块W801G把数据传递给监... 为实现钢筋弯箍机制造商对设备的远程监控以及提高维修和管理效率,设计了一套基于GPRS的智能弯箍机检测控制系统。以STM32F103RCT6单片机为主芯片,采集现场温湿度、主轴加速度以及设备PLC的相关数据,并通过GPRS模块W801G把数据传递给监控客户端。管理人员可通过监控客户端的上位机观测到远程终端的信息并对其进行控制,其中监控客户端的上位机使用LabVIEW开发。测试结果表明,该系统运行正常,数据传输可靠,能够满足对弯箍机进行远程检测控制的要求。 展开更多
关键词 弯箍机 GPRS 监控客户端 LABVIEW 智能弯箍机 检测控制系统
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面向仓储的物联网智能化监控系统 被引量：10
12
作者 丁承君 李召策 +1 位作者 朱雪宏 冯玉伯 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第11期118-121,共4页
传统智能仓储领域,主要是以视频监测和人防为主,无法实时显示数字化环境信息并及时对现场设备进行控制。在此基础上,设计了一套基于虚拟现实与物联网技术的仓储远程在线监控系统。传感器通过自适应频率采集算法采集仓储环境的环境信息... 传统智能仓储领域,主要是以视频监测和人防为主,无法实时显示数字化环境信息并及时对现场设备进行控制。在此基础上,设计了一套基于虚拟现实与物联网技术的仓储远程在线监控系统。传感器通过自适应频率采集算法采集仓储环境的环境信息和执行设备状态发送给云服务器,应用虚拟现实成像技术创建仓库的三维仿真环境。当有异常情况发生时,云服务器端通过传感器采集的数据对事故进行判断、分析,智能推送相应的解决方案。经长期测试,此系统监控实时性高,数据传输可靠,运行稳定。 展开更多
关键词 仓储 虚拟现实 物联网 自适应采集 智能 监控
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基于多智能体的公路施工机群调度决策系统 被引量：3
13
作者 丁承君 张明路 +1 位作者 段萍 董丽琴 《河北工业大学学报》 CAS 2004年第4期7-11,共5页
针对当前公路施工中存在的资源配置利用不合理、人工调度决策主观性强以及各种消耗大等弊端,基于多智能主体系统的理论和技术,综合应用决策支持系统技术、专家系统技术、数据库技术,建立了面向公路施工机群的分布式智能调度决策支持系统... 针对当前公路施工中存在的资源配置利用不合理、人工调度决策主观性强以及各种消耗大等弊端,基于多智能主体系统的理论和技术,综合应用决策支持系统技术、专家系统技术、数据库技术,建立了面向公路施工机群的分布式智能调度决策支持系统,该系统不仅可以提供更科学、更合理、更有效的调度决策方案 , 而且可以节省大量人力、物力 , 并有助于机群施工调度的自动化和智能化. 展开更多
关键词 公路施工 机群 决策支持系统 专家系统 数据库技术 多智能体技术
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基于改进差分进化算法优化的塔机防摆控制研究 被引量：6
14
作者 丁承君 李庆 +2 位作者 高少彬 冯玉伯 贾丽臻 《机电工程》 CAS 北大核心 2021年第3期350-355,共6页
针对欠驱动四自由度塔式起重机定位防摆控制问题,建立了未经线性化的塔式起重机动力学模型,提出了一种基于改进差分进化算法优化的防摆控制器。通过严格理论分析证明了闭环系统的渐近稳定性;在传统差分进化算法研究的基础上,对变异策略... 针对欠驱动四自由度塔式起重机定位防摆控制问题,建立了未经线性化的塔式起重机动力学模型,提出了一种基于改进差分进化算法优化的防摆控制器。通过严格理论分析证明了闭环系统的渐近稳定性;在传统差分进化算法研究的基础上,对变异策略进行了改进,采用自适应策略动态更新交叉概率,并应用于塔式起重机防摆控制器的参数整定过程中,提高了控制系统的性能,降低了参数整定难度;最后,基于MATLAB/Simulink仿真平台进行了控制模型的对比仿真试验。研究结果表明:改进后的差分进化算法在参数优化过程中收敛速度快、寻优能力强,不易陷入局部最优;经改进差分进化算法优化后的防摆控制器跟踪速度更快,且能够将负载摆角限制在允许的范围内,能够提高塔式起重机运输效率与安全系数。 展开更多
关键词 塔式起重机 欠驱动系统 参数优化 差分进化算法 防摆控制
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新型3D打印机挤出系统运动控制模型构建与实验研究 被引量：3
15
作者 丁承君 张鹏 闫彬 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2018年第12期31-38,共8页
针对一种新型浆料挤出系统的精确控制要求,根据该挤出系统工作过程中不同的运动状态,对系统各部件之间的相对运动关系进行分析。构建步进电动机与挤出杆运动学关系模型:θ-s模型,v-ω模型。依据θ-s模型,利用Matlab软件求出挤出杆部件... 针对一种新型浆料挤出系统的精确控制要求,根据该挤出系统工作过程中不同的运动状态,对系统各部件之间的相对运动关系进行分析。构建步进电动机与挤出杆运动学关系模型:θ-s模型,v-ω模型。依据θ-s模型,利用Matlab软件求出挤出杆部件运动轨迹与工作空间,并分析其运动特性以确定挤出杆运动稳定性的影响因素。根据所建立的挤出杆运动学模型——v-ω模型,结合流体连续性方程,构建系统运动控制模型,为挤出系统控制方法的研究提供理论依据。最后根据样机实验对该控制模型的可行性与有效性进行分析,结果表明实际输出质量相对于理论数据小0. 1～0. 15 g,但线性变化情况较好,稳定性最佳情况抖动量不超过0. 05 g。这为后期运动控制算法的引入提供理论参考。 展开更多
关键词 运动学分析 运动学模型 运动轨迹 运动稳定性 运动控制模型
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义齿3D打印机挤出系统关键部件研究与验证分析 被引量：2
16
作者 丁承君 张鹏 +2 位作者 周婧 赵泽羽 朱雪宏 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2018年第7期31-38,123,共9页
针对义齿3D打印机挤出成型的高精度要求与传统挤出成型设备局限性的问题,提出一种义齿3D打印机专用挤出系统的设计方案。利用Solid Works软件的Motion模块对该系统关键部件的运动进行仿真,以验证其是否能实现运动连续性要求,从运动连续... 针对义齿3D打印机挤出成型的高精度要求与传统挤出成型设备局限性的问题,提出一种义齿3D打印机专用挤出系统的设计方案。利用Solid Works软件的Motion模块对该系统关键部件的运动进行仿真,以验证其是否能实现运动连续性要求,从运动连续性上保证出料的连续性。根据力学理论计算以及ANSYS FLUENT软件流体仿真,对关键部件进行分析,以初步验证设计方案与参数的合理性,最后通过样机实验对该系统的可行性与准确性进行进一步验证。研究结果表明,关键部件的运动符合要求的运动特性,设计参数的合理性与方案的可行性也能够得到证实,为后期针对该挤出系统控制算法的研究奠定了基础。 展开更多
关键词 陶瓷浆料 挤出系统 关键部件 流体仿真 实验样机
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神经网络在智能火灾预警系统的应用 被引量：8
17
作者 丁承君 赵泽羽 +1 位作者 朱雪宏 冯玉伯 《传感器与微系统》 CSCD 2018年第1期154-156,160,共4页
提出了综合利用多种传感器准确判断火焰状态的算法。在神经网络算法下,根据一氧化碳传感器、烟雾传感器和温度传感器数据,对火焰状态进行分类。使用有限内存的拟牛顿(L-BFGS)优化算法对传统反向传播(BP)算法进行改进,加快了神经网络的... 提出了综合利用多种传感器准确判断火焰状态的算法。在神经网络算法下,根据一氧化碳传感器、烟雾传感器和温度传感器数据,对火焰状态进行分类。使用有限内存的拟牛顿(L-BFGS)优化算法对传统反向传播(BP)算法进行改进,加快了神经网络的收敛过程,有效提高了系统精度。实验验证了算法能够有效降低火灾预警系统的误报率,增强系统安全报警的灵敏度和可靠性,实现了实时有效的火灾预警。 展开更多
关键词 多传感器数据融合 火灾预警 神经网络 有限内存的拟牛顿算法
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信息物理系统事件驱动下的农业气象监测系统 被引量：4
18
作者 丁承君 刘强 +1 位作者 田军强 朱雪宏 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期825-834,共10页
针对传统农业气象观测和当前传感器技术存在的不足,设计了一套基于信息物理系统(Cyber-physical system,CPS)的气象远程监测系统。针对信息物理系统时空特性,基于节点事件驱动方法,建立了3层信息物理系统模型,并给出了时空事件建模方法... 针对传统农业气象观测和当前传感器技术存在的不足,设计了一套基于信息物理系统(Cyber-physical system,CPS)的气象远程监测系统。针对信息物理系统时空特性,基于节点事件驱动方法,建立了3层信息物理系统模型,并给出了时空事件建模方法。该系统由边缘设备负责感知,云平台负责计算,通过事件-行为模式保证时空同步性,实现了气象信息采集、传输和处理的高度集成,同时在网络边缘处应用卷积神经网络实现设备电量识别以自适应采集频率。通过在河北工业大学测试点开展的采集试验和系统模型试运行结果表明,系统表现出较好的实时性、稳定性和时空同步性,农业气象信息的采集、传输、处理和远程监控等各项功能均可满足各级用户需求。 展开更多
关键词 信息物理系统 农业气象 事件驱动 边缘设备 MQTT协议 卷积神经网络
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四轮驱动AGV自适应反演终端滑模轨迹跟踪控制 被引量：8
19
作者 丁承君 施正 +2 位作者 冯玉伯 朱雪宏 贾丽臻 《制造业自动化》 北大核心 2023年第7期139-144,共6页
针对四舵轮驱动AGV在移动、运载过程中参数耦合、扰动不确定的非线性模型,提出一种自适应反演非奇异终端滑模轨迹跟踪控制策略。对四驱AGV的运动模型进行分析和描述,并分解为速度和力矩两层控制回路,基于Lyapunov稳定性理论,利用自适应... 针对四舵轮驱动AGV在移动、运载过程中参数耦合、扰动不确定的非线性模型,提出一种自适应反演非奇异终端滑模轨迹跟踪控制策略。对四驱AGV的运动模型进行分析和描述,并分解为速度和力矩两层控制回路,基于Lyapunov稳定性理论,利用自适应反演法设计速度控制率解决非线控制问题,采用非奇异终端滑模调节输出力矩,消除参数耦合和不确定干扰的影响。仿真结果表明,控制策略对模型参数不确定及有界扰动具有鲁棒性,能实现快速稳定的轨迹跟踪。 展开更多
关键词 四驱AGV 轨迹跟踪 自适应反演控制 非奇异终端滑模控制
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基于ROS的临场可重构排爆机器人系统架构研究 被引量：5
20
作者 丁承君 冯玉伯 +2 位作者 高雪 李宗奎 朱雪宏 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2019年第1期64-68,共5页
在面对危险爆炸环境时,排爆机器人的临场任务具有多样性,根据不同的临场任务,机器人会在自身本体硬件的基础上,在现场对模块化组件进行快速组装,即机器人硬件方面的临场可重构。利用机器人操作系统(ROS),针对不同的硬件模块组合,进行软... 在面对危险爆炸环境时,排爆机器人的临场任务具有多样性,根据不同的临场任务,机器人会在自身本体硬件的基础上,在现场对模块化组件进行快速组装,即机器人硬件方面的临场可重构。利用机器人操作系统(ROS),针对不同的硬件模块组合,进行软件重构是临场可重构机器人的软件特性。提出了一种基于ROS的临场可重构排爆机器人软硬件架构模式,在面对复杂环境时,操作人员能够根据现场不同的任务要求,对模块化设计的排爆机器人进行组装,形成硬件重构;而系统软件根据硬件模块的组装情况进行软件自重构,从而使排爆机器人具备完成不同任务的能力。排爆机器人的这种软硬件架构设计模式使得机器人在实际工作中表现出高效性、鲁棒性和自适应性。 展开更多
关键词 机器人操作系统 可重构 排爆机器人 系统架构
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