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低风速风力机最大功率点跟踪控制器
1)本科研成果的技术先进性 适合当前风机以及控制技术的高风速低湍流的风能十分有限,仅占我国面积的26%,而且已基本开发枯竭,未来风电发展不得不转向低风速高湍流风场。伴随着应用场景的转换,传统控制技术已不能适用于高湍流的复杂风速条件,导致风轮难以响应风速的快速波动,进而引发降低风能捕获效率,增加风机疲劳载荷等一系列问题。 本成果对传统最大功率点跟踪控制方法进行了优化改进,基于低风速时段蕴含的风能要远小于等长的高风速时段这一事实,通过周期性的计算并更新发电机起始转速,实现转
南京理工大学 2021-04-14
一种基于在线学习跟踪监控视频中多个运动目标的方法
本发明公开了一种基于在线学习的监控视频中运动目标跟踪方法,其首先利用离线训练的特定类别测器检测出视频序列中目标区域;然后结合外观特性,采用双阈值保守关联思路关联相邻两帧之间的目标,得到可靠保守的短跟踪片;再在得到的跟踪片上,利用时空域分布约束信息,定义正负样本集,分别提取颜色、纹理外观特征相似度以及运动信息,作为在线学习器训练特征集,通过机器学习在线学习算法的训练过程,得到轨迹片分布规律上基于运动和外观特性的概率
华中科技大学 2021-04-14
基于反电流跟踪的双馈风机低电压穿越控制方法及系统
本发明公开了一种基于反电流跟踪的双馈风机低电压穿越控制 方法,涉及的双馈风机采用定子功率外环和转子电流内环的双闭环矢 量控制,该方法具体为:当电网发生电压跌落故障,将双馈风机的转 子电流内环指令值切换为以风机当前的定子电流乘以跟踪系数 k 的指 令值;跟踪系数 k 的取值使得转子电流矢量模长的最大值小于两倍的 额定电流,转子线电压最大值小于直流母线电压。本发明还提供了实 现上述控制方法的系统,主要是在定子功率外环和转子电流内环间串 接了指令生成切换模块。本发明充分利用转子侧变流器的电压和电流 裕量实
华中科技大学 2021-04-14
一种无人水面艇折线路径跟踪控制系统及方法
本专利公开了一种无人水面艇折线路径跟踪控制系统及方法,面向航海实践提出了折线路径跟踪策略,在预设路径中加入虚拟目标点,控制无人水面艇靠近虚拟目标点,动态更新折线路径上的虚拟目标点,直至跟踪至路径终点,实现了无人水面艇高精度跟踪折线路径,提升了折线路径跟踪质量。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 航海实践中路径由系列转向点连接而成,形成折线路径。本专利公开了一种无人水面艇折线路径跟踪控制系统及方法,面向航海实践提出了折线路径跟踪策略,在预设路径中加入虚拟目标点,控制无人水面艇靠近虚拟目标点,动态更新折线路径上的虚拟目标点,直至跟踪至路径终点,实现了无人水面艇高精度跟踪折线路径,提升了折线路径跟踪质量。 同时,设计了配套的控制系统,可模块化应用到水面船舶,无需调整船舶现有布局,迁移灵活、成本低、适用性强。 存在如下技术效果:(1)不但能实现欠驱动无人水面艇直线路径跟踪,还能实现折线路径跟踪,使得本专利很好地适应航海实践中折线路径跟踪重大现实需求;(2)综合考虑无人水面艇操纵性能与路径跟踪算法特点,集成制导、航行与控制来解决路径跟踪问题;(3)提出的折线路径跟踪策略,可使无人水面艇在转向时及早合理地打舵,避免现有跟踪方法转向时出现大迂回现象,保障了船艇安全、经济、高效地航行;(4)考虑了输入饱和与时变干扰情况,增强了无人水面艇路径跟踪过程中的安全水平和抗干扰能力。
武汉理工大学 2022-08-12
一种基于干扰估计补偿的机械臂轨迹跟踪方法和系统
本发明公开了一种基于干扰估计补偿的机械臂轨迹跟踪方法和系统,属于轨迹跟踪技术领域,方法包括:获取机械臂期望轨迹信息,包括期望位置q<subgt;d</subgt;,期望角速度期望角加速度基于给定系统总扰动d,建立机械臂动力学模型;设计神经网络干扰观测器,估计系统总扰动,获取系统干扰估计值y;设计超螺旋滑模控制器和全局非奇异终端滑模面s,获取基于机械臂期望轨迹信息和给定系统总扰动d的等效控制力矩u<subgt;eq</subgt;;基于系统干扰估计值y和等效控制力矩u<subgt;eq</subgt;,获取满足Lyapunov稳定性分析的机械臂控制律u,实现机械臂轨迹跟踪。本发明能够提高机械臂系统的稳定性和轨迹跟踪性能。
南京工程学院 2021-01-12
多电机驱动系统新型离散滑模跟踪控制方法、系统、设备和介质
本发明公开一种多电机驱动系统新型离散滑模跟踪控制方法、系统、设备和介质。属于多电机驱动系统控制技术领域。本发明依据特征建模理论,建立针对位置跟踪控制的多电机驱动系统特征模型,该模型比常规动力学模型阶次更低且参数更少;采用带遗忘因子的递推最小二乘法对特征模型参数进行在线辨识,并投影到参数范围集合;设计一种多幂次二阶滑模面,以加快跟踪误差在不同误差带内的收敛速度;设计多电机驱动系统新型离散滑模跟踪控制方法,实现高精度跟踪控制,同时减小滑模抖振。
南京工程学院 2021-01-12
基于视觉与惯性定位的自主导航AGV装置研发
一、项目简介 自动导航运输车(Automated Guided Vehicle,AGV)是装有自动导航装置,能够沿规定的路径行驶,在车体上具有编程和停车选择装置、安全保护装置以及各种物料移载功能的搬运车辆。广泛应用于汽车制造、电子、纺织、食品、烟草、物流仓储等行业和领域。 2016年中国AGV市场销售量7350台,市场规模达12.08亿元,同比增长37.7%。2017年中国市场AGV销量有望突破10200台,同比增速超38%。特别是新一代完全柔性的AGV机器人将在各种场景下得到应用,新的AGV增量市场正在酝酿过程中。 当前AGV主要导航方式为有轨导航(固定路径)和无轨导航(柔性路径)。传统有轨导航AGV主要采用有轨导航方式,虽然简单易行、路径跟踪可靠性好,但灵活性和柔性差;新的激光导航方式,在应用时具有更高的柔性,但目前大多数是采用反射板和三角定位原理进行,其灵活性和柔性受到限制。 无轨导航AGV不需要任何场地施工、具备自由路径导航和智能避让能力的AGV,越来越受到行业的重视,是重要发展趋势和研究热点。这种无轨的自主导航系统(自由路径规划和决策)具有更高的引导柔性,能够更高效、灵活地完成物料的搬运任务。随着车间物流和生产流程日益复杂多变,对柔性供送、自主规划决策的新一代AGV需求迫切。 本项目致力于开发面向柔性物料搬运、内部物流的AGV机器人平台,具有效率高,易于操作、使用灵活且安全等特点。项目研究的这种AGV是第三代柔性移动机器人,综合了激光、视觉、惯性定位和自主规划决策技术,是未来的移动解决方案。(智能化工具化),适应于巡检和商城、宾馆、医院等场所的内部配送。 项目研究全新一代AGV属于自主导航机器人,具备全柔性:无轨导航,不需要场地布设,全软件化,应用更广(内部物流、人机协作等)。具备自主性:自动路径规划、自动避障、自动跟踪、相互协作、自动充电等智能决策。项目研究具有重要的现实意义和市场前景。 二、前期研究基础 研究团队已经开工研究面向柔性物料搬运和物流配送的新一代AGV机器人,服务于需混合导航与自由路径功能的新兴AGV市场,目前研发的这种AGV是第三代高级移动机器人,综合了激光、视觉、惯性导航和自主规划决策与人机交互技术,是未来的移动解决方案(智能化工具化)。累计完成投资150万元,已和厦门万久公司开展省高校产学项合作目(基于视觉与惯性定位的AGV装置研发),设计完成了AGV机器人样机,正进行驱动系统、导航系统、控制系统可靠性与性能指标的测试。 当前正在的研究工作和目标是,进一步完善AGV基本机型设计,实现激光SLAM、里程/IMU惯性定位、自主路径规划与跟踪;对AGV的RGB-D视觉系统进行开发设计,实现视觉引导与目标识别、跟踪、避让;进行终端控制软件开发,形成产品应用解决方案。 已发表的与项目相关的主要论文SCI论文5篇,EI论文20余篇。主要发明专利有:1. 仲训昱, 田军, 庞聪, 彭侠夫, 曾建平. 基于前倾 2D 激光雷达移动扫描的路面与障碍检测方法. 国家发明专利(受理中)2. 仲训昱. 基于虚拟扫描与测距匹配的 AGV 激光 SLAM 方法. 国家发明专利(申请号:201710504910.7, 受理中). 3. 仲训昱, 李跃亮, 彭侠夫. 面向智能车自主充电的柔性对接装置. 国家发明专利(申请号: 201710389598.1, 受理中)4. 仲训昱, 王祥, 陈映冰, 彭侠夫. 基于 A*提取引导点的 AGV 路径跟踪与避障协调方法.国家发明专利(申请号: 201710043581.0, 受理中)5. 仲训昱, 李跃亮, 刘嘉伟, 彭侠夫. 一种面向智能车自主充电的柔性对接装 置. 国家实用新型专利, 专利号: 201720606992.1 三、应用技术成果 (一)导航控制系统设计 研究团队开发了一种全柔性自主式AGV机器人, 其导航控制系统如下图所示,特点有: 1)采用这种模块化的系统平台, 搭建激光导航AGV产品, 可实现降低制作成本30%-50%;  2)结合视觉/惯性定位和特殊运动机构, 支持各种场景下的使用、简易且节省人工成本。 (二)地图表示和基于A*提取关键路径点的全局路径规划方法 以AGV半径障碍进行膨胀,建立初始栅格地图;通过风险评估函数对障碍周围节点的风险等级进行评估,获得带有风险区域的安全栅格地图。在安全地图上通过A*算法规划全局路径,在得到的全局路径上提取关键路径点。 (三)基于位-姿交替控制的路径跟踪与避让/运动协调方法研究了局部环境建模与自适应窗口的实时避障方法,同时还研究了基于复合速度障碍法的分布式运动规划算法,在各种移动服务机器人与AGV搬运机器人 相互协调避让的运动规划中等具有很好的应用前景。 机器人以关键路径点为引导点并不断实时切换、更新引导点,进行路径跟踪与障碍避让的协调统一。 (四)基于地图匹配的AGV激光SLAM方法 虚拟扫描与测距匹配法:增量式创建栅格地图,采用虚拟激光雷达扫描与基于测距的快速轮廓匹配。 LATTICE SLAM方法:综合采用了高斯牛顿迭代法、地图匹配表、概率地图和高低两层地图等策略。 (五)AGV系统特色设计 1)双层控制器系统结构,提高可靠性、实时性和灵活性。 2)基于ROS的软件设计,采用NVIDIA 的TK1超级计算平台作为主控计算机。 3)下位机功能模块设计:处理实时性较高的任务,如里程计/IMU推算定位、安全速4)度控制、超声波/防撞条避碰处理等。 5)运动机构及外观设计:两轮差动驱动+两轮随动”的四轮运动机构,比六轮机构具有更好的地面适应性;采用橡胶轮,减震和静音效果好。 6)自动充电对接装置设计:通过柔性连杆的弯曲形变来实现充电接口和充电接头的柔顺对接。 四、合作企业 厦门万久科技股份有限公司是一家集销售、软件研发、技术服务、加工技术整合为一体的高新技术企业。目前公司的经营范围涉及CNC软件开发及数控系统销售、CNC控制零件销售及专业维修;工艺优化、机台升级与技术改造、工程配电与软件优化、专用机控制系统开发、多轴机的设计与开发、机台精度检测与校正优化服务等。公司是国际知名生产制造企业——富士康的产品供应商和技术服务商。  
厦门大学 2021-04-11
具有立体视觉显示的医学影像工作站
本发明公开了一种具有立体视觉显示的医学影像工作站,所述 医学影像工作站包括计算机主机、3D 显示屏、输入设备和软件系统; 软件系统包括一般医学影像工作站所具备的软件功能模块,以及立体 视觉显示模块、3D 交互模块、2D 显示与立体视觉显示联动模块;立 体视觉显示模块用于实现含景深信息的立体视觉显示;3D 交互模块用 于从输入设备接收用户输入的含景深信息的操作指令,并在 3D 显示屏 上实时、同步显示出操作结果;2D 显示与立体视觉显示联动模块用于 实现 2D 显示屏和 3D 显示屏联动,或 2D 显示和立体视觉显示之间切 换。本发明可以弥补现有的医学影像工作站在立体视觉显示、3D 交互、 2D 显示与立体视觉显示联动方面的不足,从而提高医生的观测效果和 工作效率。
华中科技大学 2021-04-11
易穿戴的高频稳态视觉诱发脑机控制系统
"脑机接口(Brain-Computer Interface,BCI),是一种可以实现大脑与机器之间连接的技术,该技术可以对脑电波信号进行解码,并将其翻译成机器能够读懂的指令,从而实现人脑与机器之间的交互。脑机接口技术按信号采集方式可分为侵入式和非侵入式两类。侵入式脑机接口将电极直接植入到大脑的颅腔或灰质内,所获取的神经信号质量比较高。但其缺点是容易引发免疫反应和愈伤组织(疤),进而导致信号质量的衰退甚至消失。非侵入式不必植入大脑,只需在头部佩戴电极装备,通过诱发或自发脑电信号进行采集分析,具有良好的时间分辨率、易用性、便携性,而且价格相对低廉。 本项目采用自主研制的专用无胶干电极和高频稳态视觉诱发系统实现脑机控制。主导采用15~25Hz及以上的光源频率进行视觉诱发,结合自主研制的专用无胶干电极装置、高频稳态视觉诱发系统、基于FBCCA算法的微弱脑电信号检测处理系统,项目就以下方面进行创新:专用干电极的研制、针对干电极的高信噪比差分滤波方法和基于滤波器组的典型相关分析方法。"
北京航空航天大学 2021-04-10
基于视觉的激光投线仪自动检测系统
本发明公开了一种基于视觉的激光投线仪自动检测系统,包括待检测激光投线仪、用于放置激光投线仪的平台,以及四块竖放板和一块横放板,横放板放置在投线仪的正前方,四块竖放板位于投线仪四周的四个方向上;横放板和竖放板至少在两端和中间各设置一个刻度板;刻度板前方设有一摄像头,摄像头与树莓派连接,树莓派连接到局域网交换机,接收上位机的指令并将获取的图像传送至上位机,上位机通过图像处理得到激光投线仪的精度指标。本发明通过机器视觉检测技术获取激光线和刻度线的位置信息,可以降低生产成本,也避免了检测过程中的人为误差和对人眼的伤害,且系统装配方便,结构合理,稳定性好,完全可以满足各项精度指标的要求。
东南大学 2021-04-11
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