基于秩卡尔曼滤波的室内行人航位推算算法 被引量：20

1

作者 余志鹏 熊剑 +2 位作者 衷卫声 郭杭 钟启林 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期214-220,共7页

针对采用卡尔曼滤波进行室内行人导航数据融合时精度较低的问题,在行人航位推算技术的基础上,提出了一种基于秩卡尔曼滤波(RKF)的行人航位推算导航(PDR)方法。RKF技术由于采用特殊的秩采样机理,可以很好地处理非高斯和非线性系统问题。... 针对采用卡尔曼滤波进行室内行人导航数据融合时精度较低的问题,在行人航位推算技术的基础上,提出了一种基于秩卡尔曼滤波(RKF)的行人航位推算导航(PDR)方法。RKF技术由于采用特殊的秩采样机理,可以很好地处理非高斯和非线性系统问题。通过将RKF技术和零速修正(ZUPT)技术相结合,对室内行人运动中测得的多传感器数据进行融合,实现更加精确的室内行人导航定位。首先,利用零速检测算法从MEMS传感器测量数据中分析得到零速信息;然后,利用得到的零速信息作为ZUPT和RKF算法的信息源参与融合解算得到最终的行人位置;最后实验结果表明,基于RKF的PDR算法相对于采用扩展卡尔曼的行人航位推算算法有一定的提高,使得室内行人导航定位误差减小了18.91%。 展开更多

关键词 室内行人导航 行人航位推算(PDR) 秩卡尔曼滤波(RKF) 零速修正(ZUPT)

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基于Android终端的物联网家居环境监测系统设计 被引量：14

2

作者 张紫谦 衷卫声 梁凯 《测控技术》 CSCD 2016年第2期108-111,123,共5页

为了让用户能够随时随地地了解家居环境参数变化,设计了一种基于物联网技术及Android平台的室内环境监测系统。该系统主要包括ZigBee数据采集端、家庭网关、云服务器及Android终端APP等模块的设计。最后通过实验证明了该设计的可行性,... 为了让用户能够随时随地地了解家居环境参数变化,设计了一种基于物联网技术及Android平台的室内环境监测系统。该系统主要包括ZigBee数据采集端、家庭网关、云服务器及Android终端APP等模块的设计。最后通过实验证明了该设计的可行性,成功实现了对室内各种环境参数的监测。系统设计中运用了当前较为流行的Android平台、云服务器和云推送技术,节省了系统的开发成本。 展开更多

关键词 ZIGBEE ANDROID 云服务器 家居环境监测

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基于物联网技术的温室集群环境监控系统设计 被引量：12

3

作者 张紫谦 衷卫声 +1 位作者 梁凯 王娜 《现代电子技术》 北大核心 2016年第14期49-52,共4页

为了能够实现对温室集群的智能控制,设计并实现了一种基于RS 485总线搭配Modbus协议的温室集群监控系统。该系统由现场数据采集及控制部分、远程监控中心监控软件部分和通信协议部分组成。利用在RS 485总线上搭配Modbus协议实现监控中... 为了能够实现对温室集群的智能控制,设计并实现了一种基于RS 485总线搭配Modbus协议的温室集群监控系统。该系统由现场数据采集及控制部分、远程监控中心监控软件部分和通信协议部分组成。利用在RS 485总线上搭配Modbus协议实现监控中心主机与各个温室的微控制器通信。结合温室环境控制的特点,利用Zig Bee技术组成无线数据采集网络,使用S3C6410处理器实现对继电器的控制,利用BP神经网络PID控制算法,从而达到温室环境的智能控制。使用Qt软件设计人机交互界面,实现对温室集群的远程控制。实验结果表明,该系统能够正确采集温室环境的温度、湿度和光照强度等参数,并且能够通过控制继电器的动作对各个温室的环境参数进行有效的控制。 展开更多

关键词 温室集群 ZIGBEE网络 MODBUS协议 RS 485总线 智能控制 Qt软件

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嵌入式Web Server在远程数据采集系统中的应用 被引量：10

4

作者 衷卫声 施忠华 刘禄仁 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2012年第9期103-104,110,共3页

介绍了SQLite数据库及其使用方法。提出了基于ARM-LINUX和SQLite数据库的嵌入式Web Server的构建方法,使得嵌入式系统具有接入Internet功能。针对数据采集系统应用的广泛性,结合CGI技术,设计了一个基于Boa的远程数据采集系统,并对系统... 介绍了SQLite数据库及其使用方法。提出了基于ARM-LINUX和SQLite数据库的嵌入式Web Server的构建方法,使得嵌入式系统具有接入Internet功能。针对数据采集系统应用的广泛性,结合CGI技术,设计了一个基于Boa的远程数据采集系统,并对系统进行了测试。测试结果显示:系统可以高效地、可靠地运行,可以广泛应用于远程监控系统等领域。 展开更多

关键词 WEB SERVER SQLITE数据库 数据采集

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典型大时变时滞系统的鲁棒fuzzy-PID控制及应用 被引量：4

5

作者 沈国江 衷卫声 +1 位作者 刘翔 孙优贤 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期892-896,共5页

针对典型大时变时滞系统 ,设计新的鲁棒fuzzy_PID控制器 ,实现系统参数大范围失配情况下的闭环鲁棒稳定 ,并且使闭环系统达到设定值无静差跟踪及满意的动态性能 .现场应用效果良好 .

关键词 大时变时滞系统 鲁棒fuzzy-PID控制 PID控制器 模糊推理 鲁棒性 计算机控制

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基于超声波/INS信息融合的室内定位方法 被引量：7

6

作者 周先赞 熊剑 +1 位作者 郭杭 衷卫声 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期316-319,323,共5页

室内定位方法中,低成本惯性导航系统(INS)的定位误差随着时间和距离的增加而积累,需要采用其他手段抑制误差发散。室内环境下GPS无法正常工作,从而失去对INS误差的抑制作用;因此,该文提出了基于超声波/INS信息融合的室内定位方法。以自... 室内定位方法中,低成本惯性导航系统(INS)的定位误差随着时间和距离的增加而积累,需要采用其他手段抑制误差发散。室内环境下GPS无法正常工作,从而失去对INS误差的抑制作用;因此,该文提出了基于超声波/INS信息融合的室内定位方法。以自主导引小车(AGV)为定位终端,根据超声波定位技术和非完整约束条件得到自主导引小车的位置和速度信息,并利用该信息辅助INS,通过卡尔曼滤波进行信息融合,从而抑制纯惯导情况下定位误差发散的问题。采用Matlab对所提出的室内定位方法进行仿真验证,结果表明,采用超声波/INS信息融合方法能将INS的误差抑制在一定范围内,该方法适用于室内移动物体的实时定位。 展开更多

关键词 惯性导航系统(INS) 超声波定位技术 室内定位 卡尔曼滤波

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改进的Active Bat室内超声波定位方法 被引量：7

7

作者 熊剑 周先赞 +1 位作者 郭杭 衷卫声 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期101-105,共5页

针对Active Bat室内超声波位方法中定位精度受环境温度、硬件延时误差、时间同步误差等的影响,提出了改进的Active Bat室内超声波定位方法。该方法在Active Bat室内超声波定位系统结构基础上设立一个参考节点,通过参考节点定位坐标与实... 针对Active Bat室内超声波位方法中定位精度受环境温度、硬件延时误差、时间同步误差等的影响,提出了改进的Active Bat室内超声波定位方法。该方法在Active Bat室内超声波定位系统结构基础上设立一个参考节点,通过参考节点定位坐标与实际位置坐标获取位置误差修正数,修正定位终端定位误差,以提高定位精度。室内环境下进行实验数据采集、解算、对比分析,实验验证表明,常规的Active Bat室内超声波定位定位平均误差为6.93cm;该方法定位平均误差为1.86cm。该方法可以有效提高室内定位精度,定位精度提高了接近73.16%。 展开更多

关键词 ACTIVE BAT 超声波定位 误差修正

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基于Cortex-M4的多传感器组合导航系统设计 被引量：7

8

作者 杨欢 熊剑 +1 位作者 郭杭 衷卫声 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第2期88-90,93,共4页

针对移动机器人导航定位需求,设计了一种低成本、便携式的多传感器组合导航系统。采用ARM Cortex—M4内核的STM32F407处理器为电路核心,利用微惯性测量单元(MIMU)、全球卫星定位系统(GPS)以及电子罗盘作为导航数据源,进行了相关的硬件设... 针对移动机器人导航定位需求,设计了一种低成本、便携式的多传感器组合导航系统。采用ARM Cortex—M4内核的STM32F407处理器为电路核心,利用微惯性测量单元(MIMU)、全球卫星定位系统(GPS)以及电子罗盘作为导航数据源,进行了相关的硬件设计;采用移动导航平台进行实验验证,通过实测数据进行分析,结果表明:该组合导航系统可以有效提高导航精度,使其导航定位经纬度误差稳定在1.0 m左右,航向角误差稳定在0.8°以内,对移动机器人导航有一定的参考价值。 展开更多

关键词 移动机器人 微惯性测量单元(MIMU) 全球定位系统(GPS) 电子罗盘 组合导航

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基于BP神经网络与多分类支持向量机的水质识别与分类 被引量：6

9

作者 赖清 衷卫声 +2 位作者 熊鹏文 黄嘉诚 任倩茹 《南昌大学学报（理科版）》 CAS 北大核心 2016年第6期563-566,574,共5页

介绍BP神经网络与多分类支持向量机等分类模型的基本原理,并基于这两种方法对水质识别与分类的准确度进行实例比较研究,随机抽取了南昌市内2010—2013年水域水质的300组数据为样本,选取了pH,氨氮,Cl-,SO2-3,总硬度,硝酸盐氮为评价的主... 介绍BP神经网络与多分类支持向量机等分类模型的基本原理,并基于这两种方法对水质识别与分类的准确度进行实例比较研究,随机抽取了南昌市内2010—2013年水域水质的300组数据为样本,选取了pH,氨氮,Cl-,SO2-3,总硬度,硝酸盐氮为评价的主要特征。通过把训练后的模型在测试集中进行的检验对得到的模型进行评估,表明了BP神经网络和多分类支持向量机均可以较好地解决水质识别与分类过程中存在的复杂性,多变量,非线性等问题,相比较而言多分类支持向量机有较强的鲁棒性,预测结果更为精确稳定,将其应用到水质评价中具有一定的可行性。 展开更多

关键词 水质分类 BP神经网络 多分类支持向量机

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基于ARM和Qt的液氨罐区监控系统的设计 被引量：6

10

作者 娄海强 衷卫声 +1 位作者 王文海 付港 《自动化与仪表》 2015年第10期53-56,共4页

如今,ARM-Linux嵌入式技术变得越来越成熟,GPRS无线通信技术的发展也给远程监控带来了很大的方便。采用基于ARM-Linux和GPRS的嵌入式远程监控系统实现对液氨罐区的实时监控是一种非常有效的方法。系统实现了对液氨储罐的液位、气温、压... 如今,ARM-Linux嵌入式技术变得越来越成熟,GPRS无线通信技术的发展也给远程监控带来了很大的方便。采用基于ARM-Linux和GPRS的嵌入式远程监控系统实现对液氨罐区的实时监控是一种非常有效的方法。系统实现了对液氨储罐的液位、气温、压力及储罐周边空气中的氨气浓度的实时监控。当监控要素超限时,现场将及时发出语音报警,并通过短信的方式向安全管理人员发出警报,ARM微处理器控制相应的执行机构(电磁阀)降低或排除危险。在远程监视中心,采用Qt图形界面设计软件来设计监视界面对罐区的状态参数进行显示和存储。 展开更多

关键词 ARM 嵌入式 GPRS 远程监控 液氨 QT

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基于D-S证据理论的无监督异常检测算法

11

作者 衷卫声 吴自望 张强 《南昌大学学报（工科版）》 CAS 2024年第2期255-261,共7页

在实际应用中,当数据集缺少真实标签或正常点数据量不足时,可能导致一分类支持向量机处于无监督情况。此外,当训练集中包含异常数据时,一分类支持向量机生成的决策边界将偏斜至异常数据区域。上述问题降低了异常数据的检测率,并导致分... 在实际应用中,当数据集缺少真实标签或正常点数据量不足时,可能导致一分类支持向量机处于无监督情况。此外,当训练集中包含异常数据时,一分类支持向量机生成的决策边界将偏斜至异常数据区域。上述问题降低了异常数据的检测率,并导致分类器的性能变差。为了解决上述问题,基于K近邻算法将数据集分为可疑正常点数据集与可疑离群点数据集。其中,可疑正常点数据集用于一分类支持向量机训练与建模,对于可疑离群点数据集则采用D-S证据理论来识别其中的正常数据。实验结果表明:基于D-S理论的无监督异常检测算法可以有效地分离正常点与异常点,该算法在整体数据集上A_(uc)均值达到了0.83,且在可疑离群点数据集上A_(uc)均值达到了0.883。 展开更多

关键词 离群点检测 一分类支持向量机 DEMPSTER-SHAFER证据理论 无监督学习

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基于大气偏振光特性辅助定向的自主导航方法 被引量：6

12

作者 马号 熊剑 +2 位作者 郭杭 衷卫声 王娜 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期162-167,共6页

针对惯性系统(INS)与卫星组合导航容易受到干扰的局限性,为提高海上作战船舰的自主导航能力,提出基于全天域大气偏振光特性辅助定向自主导航方法。在分析全天域偏振光中性点的运动规律的基础上,采用"两点一线"原理使用中性点... 针对惯性系统(INS)与卫星组合导航容易受到干扰的局限性,为提高海上作战船舰的自主导航能力,提出基于全天域大气偏振光特性辅助定向自主导航方法。在分析全天域偏振光中性点的运动规律的基础上,采用"两点一线"原理使用中性点确定载体航向角并结合电磁计程仪(LOG)测得的航速信息辅助惯性系统进行导航,采用卡尔曼滤波最优算法对组合导航系统进行了信息融合。matlab仿真结果表明基于全天域偏振光中性点/LOG/INS组合导航方法能够有效抑制INS导航定位误差,使船舰航向角误差稳定在0.6°,水平速度误差稳定在0.7m/s,水平位置误差稳定在10m,增强了船舰的自主导航性能,并且具有高度的隐蔽性和抗干扰能力,具有一定的军事工程应用价值。 展开更多

关键词 自主导航 惯性系统 偏振光中性点 卡尔曼滤波

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改进人工势场引导的双向扩展随机树路径规划算法

13

作者 衷卫声 闵志豪 +3 位作者 权略 熊剑 郭杭 张强 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期86-93,共8页

针对地面移动机器人在复杂环境之下要求规划路径实时性强、路线平滑度高、避障精确完备等需求,在快速扩展随机树算法(RRT)的基础之上,提出一种由改进人工势场法(APF)引导的双向扩展随机树算法(APF-Bi-RRT^(*))。首先,在每次迭代的过程... 针对地面移动机器人在复杂环境之下要求规划路径实时性强、路线平滑度高、避障精确完备等需求,在快速扩展随机树算法(RRT)的基础之上,提出一种由改进人工势场法(APF)引导的双向扩展随机树算法(APF-Bi-RRT^(*))。首先,在每次迭代的过程之中两棵随机树同时分别从起始点和目标点进行扩展,以加快算法收敛速度;其次,在算法随机树生长方向上,引入目标偏置策略来优化随机子节点的选取,并在随机树和障碍物中加入人工势场分量,限制路径方向选择的随机性,改进算法克服引力和斥力过大导致陷入局部最优值或目标不可达的问题;最后,在形成锯齿型规划路径之上应用一种采样优化和关键节点平滑策略,进一步缩短和平滑原路径的总距离。对比实验结果证明,该算法既克服了传统随机树算法的节点盲目扩展的问题,又兼顾了生成路径的效率和平滑性,与目标偏置RRT算法相比,在规划路径长度上减少了9.7%左右,在运行时间上缩短了65.3%左右,在算法迭代次数上减少了78.2%左右。 展开更多

关键词 改进人工势场法 双向快速扩展随机树 路径规划 曲线采样优化

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水站监控系统的Modbus通信协议设计 被引量：6

14

作者 陈佳晖 衷卫声 王文海 《自动化仪表》 CAS 2015年第9期54-56,60,共4页

针对水站监控系统中存在的可扩展性、成本高等问题,将FPGA技术应用于水站监控系统。对水站监控系统进行了总体结构设计,控制器与分析仪表的通信采用Modbus协议,通过仔细分析该协议后,用FPGA的模块化设计方法,将该协议划分为波特率发生... 针对水站监控系统中存在的可扩展性、成本高等问题,将FPGA技术应用于水站监控系统。对水站监控系统进行了总体结构设计,控制器与分析仪表的通信采用Modbus协议,通过仔细分析该协议后,用FPGA的模块化设计方法,将该协议划分为波特率发生器模块、接收模块、发送模块和CRC校验模块,并用Verilog HDL语言完成了对各模块的设计和功能仿真。实验仿真结果表明,该设计满足Modbus协议的通信要求,在工业通信领域具有一定的实用价值。 展开更多

关键词 FPGA MODBUS 通信协议 水站监控 VERILOG HDL

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鲁棒fuzzy-PID在污水pH值控制中的应用 被引量：4

15

作者 衷卫声 汪彬 王文海 《环境污染治理技术与设备》 CAS CSCD 北大核心 2006年第9期99-102,共4页

某化工企业排放出来的高浓度有机污水酸碱度因工艺的不稳定性而波动较大,在集散控制系统上采用了常规PID控制后,生物中和罐污水的酸碱度超调量偏大,稳态误差也高于预定值,达不到当地的排放要求,加进了模糊建模和鲁棒控制技术后,实施结... 某化工企业排放出来的高浓度有机污水酸碱度因工艺的不稳定性而波动较大,在集散控制系统上采用了常规PID控制后,生物中和罐污水的酸碱度超调量偏大,稳态误差也高于预定值,达不到当地的排放要求,加进了模糊建模和鲁棒控制技术后,实施结果表明,酸碱度控制系统的动静态性能指标显著提高,鲁棒fuzzy-PID模糊控制技术对滞后对象具有较高的可控性。 展开更多

关键词 污水处理 酸碱度 FUZZY-PID控制器

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基于半监督学习的无线传感网离群值检测算法

16

作者 衷卫声 王运辉 +1 位作者 罗力维 张强 《南昌大学学报（工科版）》 CAS 2023年第2期189-194,共6页

在无线传感器网络中,如何短时间内消除离群值并获得干净的数据集是一项重大挑战。当收集的数据集没有标签时,离群值检测算法中的参数应该是自适应调整的,而不是提前设定。为了解决这个问题,提出了半监督一分类支持向量机算法(SOCM),该... 在无线传感器网络中,如何短时间内消除离群值并获得干净的数据集是一项重大挑战。当收集的数据集没有标签时,离群值检测算法中的参数应该是自适应调整的,而不是提前设定。为了解决这个问题,提出了半监督一分类支持向量机算法(SOCM),该算法将最近邻算法(KNN)与OCSVM算法相结合,并根据最近邻的数量自适应地计算参数。由于SOCM算法可能会消耗大量的计算资源,进一步引入XGBoost算法替代OCSVM算法来形成SXBT算法。XGBoost用于形成弱分类器并自适应地调整权重以构建强分类器,从而实现离群数据的分离。仿真实验表明:SOCM算法的准确率接近96%,SXBT算法具有与SOCM算法接近的性能,但运行时间低于SOCM算法。 展开更多

关键词 无线传感器网络 离群值检测 一分类支持向量机

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基于FPGA的水质监测平台通信协议设计 被引量：4

17

作者 徐华龙 衷卫声 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第5期84-86,89,共4页

设计水质监测领域平台,引入现场可编程门阵列(FPGA)嵌入式智能设备及移动客户端,硬件各单元数据传输采用Modbus与传输控制协议/因特网互联协议(TCP/IP)两种协议相结合的方式,使用Quartus II软件对Modbus协议进行设计实现,利用Socket编... 设计水质监测领域平台,引入现场可编程门阵列(FPGA)嵌入式智能设备及移动客户端,硬件各单元数据传输采用Modbus与传输控制协议/因特网互联协议(TCP/IP)两种协议相结合的方式,使用Quartus II软件对Modbus协议进行设计实现,利用Socket编程实现平台与服务器的连接,完成数据的云端存储。在移动端建立本地数据库,完成数据的多级存储,使用仿真软件Modelsim对Modbus进行功能仿真,调试后证明数据在平台中传输情况良好,移动端显示的数据变化曲线无误,对工业数据通信、互联网与水质监测领域的结合有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 现场可编程门阵列(FPGA) 通信协议 水质监测 移动端

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室内外行人导航系统研究 被引量：4

18

作者 徐江颖 熊剑 +2 位作者 郭杭 衷卫声 杨欢 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2017年第3期442-447,共6页

采用微机电系统(MEMS)惯性传感器、MEMS磁传感器及小型全球定位系统(GPS)接收机为室内外行人导航数据源,基于Cortex-M4为内核,搭建了室内外行人导航系统硬件平台。重点研究了多传感器导航系统的结构、多源信息融合方法、多条件零速检测... 采用微机电系统(MEMS)惯性传感器、MEMS磁传感器及小型全球定位系统(GPS)接收机为室内外行人导航数据源,基于Cortex-M4为内核,搭建了室内外行人导航系统硬件平台。重点研究了多传感器导航系统的结构、多源信息融合方法、多条件零速检测方法及零速修正等理论方法。并通过试验,采集实测数据进行分析、验证行人导航系统设计的性能。结果表明,在GPS信号良好情况下,定位误差在2.5m以内;无GPS信号期间,路线长度为110m时,定位误差在总路经的5%内。 展开更多

关键词 微机电系统(MEMS) 行人导航 信息融合 零速检测 误差标定 无缝导航

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基于遗传算法的FNN-PID控制技术在溶解氧控制中的应用 被引量：4

19

作者 衷卫声 马红杰 +1 位作者 万滔 王汶海 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2011年第8期1908-1911,共4页

构建一种基于多层神经网络结构的模糊PID参数自整定系统,将模糊规则和隶属函数的选取转化为神经网络中连接权系数和网络结构的优化问题;以氧化沟内溶解氧偏差最小为目标函数,采用改进的遗传算法作为模糊神经网络的学习算法对网络的参数... 构建一种基于多层神经网络结构的模糊PID参数自整定系统,将模糊规则和隶属函数的选取转化为神经网络中连接权系数和网络结构的优化问题;以氧化沟内溶解氧偏差最小为目标函数,采用改进的遗传算法作为模糊神经网络的学习算法对网络的参数和结构进行优化,实现PID参数的在线自整定;仿真实验表明此方法较好地提高了氧化沟溶解氧系统的自学习能力和鲁棒性,使控制系统的动、静态性能都有较大的改善。 展开更多

关键词 遗传算法 模糊神经网络 PID自整定 溶解氧控制

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SOPC技术在DCS系统语音报警中的应用 被引量：4

20

作者 衷卫声 刘禄仁 《控制工程》 CSCD 北大核心 2012年第2期351-354,共4页

针对DCS系统外接蜂鸣器声音小、报警级别和部位不易区分,可靠性差等问题,提出了一种基于Nios II的语音报警系统。报警音频将包含报警的详细信息,并预先存放于SD卡中。当警报出现时,系统将根据报警信号触发SD卡中相应的语音警示工作人员... 针对DCS系统外接蜂鸣器声音小、报警级别和部位不易区分,可靠性差等问题,提出了一种基于Nios II的语音报警系统。报警音频将包含报警的详细信息,并预先存放于SD卡中。当警报出现时,系统将根据报警信号触发SD卡中相应的语音警示工作人员采取措施。本设计基于SOPC技术,主要包括软硬件设计2个主要部分。硬件部分构建了控制核心,实现系统与外设的接口;软件部分主要通过SPI,I2C协议,实现了外设的配置以及对音频文件管理、读取和传输,最终实现音频解码与播放。 展开更多

关键词 SOPC 音频解码 语音报警 DCS

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