基于子频带谱峭度平均的快速谱峭度图算法改进 被引量：28

1

作者 代士超 郭瑜 +1 位作者 伍星 那靖 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期98-102,108,共6页

快速谱峭度图(Fast Kurtogram)算法具有能自适应选取共振解调频带并实现包络解调提取的优点,在滚动轴承包络分析中有广阔的应用前景,但其在实际应用中,若被采集信号中包含有较高峰值的脉冲干扰时,将可能导致谱峭度图的自适应共振带确定... 快速谱峭度图(Fast Kurtogram)算法具有能自适应选取共振解调频带并实现包络解调提取的优点,在滚动轴承包络分析中有广阔的应用前景,但其在实际应用中,若被采集信号中包含有较高峰值的脉冲干扰时,将可能导致谱峭度图的自适应共振带确定失效,最终导致无法获得包含有效滚动轴承的故障特征信息的包络信号。为解决快速谱峭度图算法的上述不稳定问题,本文提出了一种基于子频带谱峭度平均的改进快速谱峭度图算法,其可有效消除或削弱脉冲干扰成分对谱峭度图结果的影响,提高了共振解调频带确定的鲁棒性,实现了基于快速谱峭度图算法的滚动轴承故障特征准确提取。仿真和试验结果验证了本方法的有效性。 展开更多

关键词 谱峭度 快速谱峭度图算法 包络分析 谱峭度平均

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基于标定和关节空间插值的工业机器人轨迹误差补偿 被引量：19

2

作者 高贯斌 张石文 +1 位作者 那靖 刘飞 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第21期55-67,共13页

轨迹精度是工业机器人重要的动态性能,目前工业机器人的轨迹精度远低于定位精度,提出一种基于机器人运动学标定和关节空间插值误差补偿的方法来提高机器人轨迹精度。基于MD-H方法建立机器人的运动学模型,在此基础上运用机器人微分运动... 轨迹精度是工业机器人重要的动态性能,目前工业机器人的轨迹精度远低于定位精度,提出一种基于机器人运动学标定和关节空间插值误差补偿的方法来提高机器人轨迹精度。基于MD-H方法建立机器人的运动学模型,在此基础上运用机器人微分运动学理论建立末端位置误差模型和轨迹误差模型。为克服最小二乘法等传统方法在数据噪声较大且不符合高斯分布时收敛慢甚至发散的问题,提出一种基于扩展卡尔曼滤波算法的机器人运动学参数辨识方法,实现运动学参数辨识的快速收敛。经过分析发现机器人误差在关节空间具有连续性的特点,为此提出一种关节空间插值误差补偿方法,建立网格形式的误差补偿数据库,并利用关节空间距离权重函数和已知的网格顶点误差计算各控制点的关节转角误差。通过试验对所提出的参数辨识和关节空间误差补偿方法进行了验证,试验结果表明:经过运动学参数辨识和补偿后机器人的绝对定位精度由1.039 mm提高到0.226mm,轨迹精度由2.532mm提高到1.873mm,应用关节空间插值误差补偿后机器人的轨迹精度进一步提高到1.464 mm。 展开更多

关键词 工业机器人 轨迹精度 扩展卡尔曼滤波 误差补偿 参数辨识

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参数不确定混沌系统的自适应Backstepping控制 被引量：10

3

作者 陈强 任雪梅 那靖 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期158-162,共5页

针对一个新的参数不确定混沌系统,提出基于误差补偿的自适应Backstepping控制方法.通过在每一步虚拟控制设计中增加一个误差补偿项,补偿未知误差动态对系统的影响,获得更加平稳的混沌镇定过程,并提高参数辨识的速度.同时,基于Lyapunov... 针对一个新的参数不确定混沌系统,提出基于误差补偿的自适应Backstepping控制方法.通过在每一步虚拟控制设计中增加一个误差补偿项,补偿未知误差动态对系统的影响,获得更加平稳的混沌镇定过程,并提高参数辨识的速度.同时,基于Lyapunov定理给出严格的理论推导,证明混沌控制系统中所有信号的一致有界性.对比仿真结果表明,该方法具有更好的瞬时响应. 展开更多

关键词 不确定混沌系统 参数辨识 自适应控制 BACKSTEPPING设计

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基于未知系统动态估计的机器人预设性能控制 被引量：10

4

作者 那靖 张超 +1 位作者 王娴 高贯斌 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期1040-1048,共9页

针对含有未知系统动态和外部干扰的机器人系统,提出一种不依赖于函数逼近器且能保证瞬态和稳态性能的控制算法.设计未知系统动态估计器可重构机器人系统的未知动态(向心力、重力)和外部干扰,与其他方法相比,该估计器结构简单,只需调节... 针对含有未知系统动态和外部干扰的机器人系统,提出一种不依赖于函数逼近器且能保证瞬态和稳态性能的控制算法.设计未知系统动态估计器可重构机器人系统的未知动态(向心力、重力)和外部干扰,与其他方法相比,该估计器结构简单,只需调节一个参数,且引入滤波操作可避免使用加速度信号,有利于在实际机器人控制中的运用.控制器设计中引入描述收敛速率、最大超调量和稳态误差的预设性能函数,使机器人系统跟踪误差限制在预先规定边界内,保证机器人系统的性能和安全性.通过李雅普诺夫稳定性理论证明闭环系统的稳定性,并通过数值仿真和实验结果验证所提出方法的有效性. 展开更多

关键词 机器人系统 机器人控制 未知动态估计 预设性能控制 外部干扰 瞬态性能

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非线性主动悬架系统自适应最优控制 被引量：8

5

作者 黄英博 吕永峰 +2 位作者 赵刚 那靖 赵军 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期3197-3206,共10页

针对非线性主动悬架系统多性能指标综合优化问题,提出一类自适应最优控制方法.首先,通过引入一阶低通滤波操作,利用系统输入输出构建结构简单且调节参数少的一类未知非线性动态估计器,在线估计系统未知非线性动态;其次,构建包含乘驾舒... 针对非线性主动悬架系统多性能指标综合优化问题,提出一类自适应最优控制方法.首先,通过引入一阶低通滤波操作,利用系统输入输出构建结构简单且调节参数少的一类未知非线性动态估计器,在线估计系统未知非线性动态;其次,构建包含乘驾舒适度、悬架行程空间及输入能耗的性能指标函数,采用单层神经网络对最优性能指标函数进行在线逼近,并得到新的哈密尔顿函数;为实现在线求解,构建一类新的基于参数估计误差信息的自适应律,在线更新神经网络权值并计算最优控制律;最后,理论分析闭环系统稳定性和收敛性,并通过专业软件Carsim与Matlab/Simulink搭建的联合仿真平台给出的对比仿真结果,验证所提出方法可有效解决主动悬架系统多目标性能优化控制问题,提升主动悬架系统综合性能. 展开更多

关键词 主动悬架系统 多目标优化控制 自适应控制 最优控制 自适应动态规划

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基于参数估计误差的鲁棒自适应律设计及验证 被引量：9

6

作者 那靖 杨光宇 +1 位作者 高贯斌 张金岗 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期956-964,共9页

针对传统自适应控制系统设计的自适应律参数收敛慢进而影响控制系统瞬态性能的问题,研究一类新的基于参数估计误差修正的鲁棒自适应律设计.首先引入滤波操作给出参数估计误差的提取方法,构建出含参数估计误差修正项的自适应律,进而将该... 针对传统自适应控制系统设计的自适应律参数收敛慢进而影响控制系统瞬态性能的问题,研究一类新的基于参数估计误差修正的鲁棒自适应律设计.首先引入滤波操作给出参数估计误差的提取方法,构建出含参数估计误差修正项的自适应律,进而将该自适应律用于控制器设计和分析中,可同时实现控制误差和参数估计误差指数收敛.对比分析了几类传统自适应律和所提出自适应律的收敛性和鲁棒性,并给出了保证参数收敛所需持续激励条件的一种直观、简便的在线判别方法.数值仿真及基于自制三自由度直升机系统俯仰轴实验结果表明,基于参数误差修正的自适应律及控制器可得到优于传统自适应方法的跟踪控制和参数估计性能. 展开更多

关键词 自适应控制 参数估计 非线性系统 三自由度直升机

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三自由度直升机实验平台及姿态跟踪控制器设计 被引量：8

7

作者 杨慧萍 高贯斌 那靖 《机械与电子》 2015年第5期69-72,共4页

介绍了设计的三自由度直升机模型的系统构成,建立了系统的俯仰轴控制模型,并依此设计了俯仰轴的状态反馈跟踪控制器与神经网络自适应控制器。为实现设备的在线实时控制编写了基于VC的上位机软件用于控制设备、调试参数以及观察系统的姿... 介绍了设计的三自由度直升机模型的系统构成,建立了系统的俯仰轴控制模型,并依此设计了俯仰轴的状态反馈跟踪控制器与神经网络自适应控制器。为实现设备的在线实时控制编写了基于VC的上位机软件用于控制设备、调试参数以及观察系统的姿态跟踪控制效果。基于Matlab将两种控制器仿真后在实验平台上验证并对比分析,实验结果表明,神经网络自适应控制器能更稳定更好地实现三自由度直升机的姿态跟踪控制。 展开更多

关键词 三自由度直升机 状态反馈跟踪控制器 神经网络自适应控制器 实时检测

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含执行机构未知动态的液压伺服系统输出反馈控制 被引量：7

8

作者 那靖 董宇 +1 位作者 丁海港 韩世昌 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期1077-1084,共8页

针对含有未知动态(如:执行机构、负载等)液压伺服系统,提出一种基于未知系统动态估计器的输出反馈控制方法.该方法不依赖于函数逼近器和传统反步控制设计,且无需难以测量的系统内部状态.首先,为避免反步控制和系统全部状态,引入等价变换... 针对含有未知动态(如:执行机构、负载等)液压伺服系统,提出一种基于未知系统动态估计器的输出反馈控制方法.该方法不依赖于函数逼近器和传统反步控制设计,且无需难以测量的系统内部状态.首先,为避免反步控制和系统全部状态,引入等价变换,将含液压执行机构的伺服系统高阶严格反馈模型转化为Brunovsky标准型,进而运用高阶滑模微分器观测转化后的系统未知状态.控制器设计中引入描述收敛速率、最大超调量和稳态误差的性能函数,保证预设控制系统稳态和瞬态控制性能.为补偿系统集总未知动态影响,设计一种仅含一个调节参数并保证指数收敛的未知系统动态估计器.该输出反馈控制器可以实现对系统输出的精确跟踪控制.最后,通过数值仿真结果表明了所提出算法的有效性. 展开更多

关键词 液压伺服系统 输出反馈控制 未知系统动态估计 非反步控制

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基于包络同步平均的齿轮故障诊断 被引量：6

9

作者 李云 郭瑜 +2 位作者 那靖 李宗涛 于宪军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第19期17-21,62,共6页

齿轮振动信号由于存在非平稳、调制、传递路径复杂等特点,其分析相对较为困难,传统的共振解调法还存在共振带参数无法准确确定的不足。为解决上述问题,提出了一种基于包络信号角域同步平均的齿轮故障诊断方法。该方法首先利用谱峭度提... 齿轮振动信号由于存在非平稳、调制、传递路径复杂等特点,其分析相对较为困难,传统的共振解调法还存在共振带参数无法准确确定的不足。为解决上述问题,提出了一种基于包络信号角域同步平均的齿轮故障诊断方法。该方法首先利用谱峭度提取出齿轮振动信号的复包络信号,再分别选取齿轮箱中不同转轴作为参考轴对复包络信号进行等角度采样,在角域进行同步平均并用阶比跟踪提取齿轮故障信息。该方法可有效消除源包络信号中的宽带噪声干扰,分离出与故障齿轮所在轴有关的阶比分量,同时可克服转速波动对信号分析产生的频率模糊现象。利用该方法分别对齿轮故障仿真信号和齿轮故障振动信号进行了分析,结果表明,所提出的包络角域同步平均方法能够有效地提取出齿轮故障的特征信息。 展开更多

关键词 包络分析 同步平均 角域 阶比跟踪 齿轮故障

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双重信息引导的蚁群算法求解绿色多舱车辆路径问题

10

作者 郭宁 申秋义 +3 位作者 钱斌 那靖 胡蓉 毛剑琳 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1067-1078,共12页

针对当前实际运输中广泛存在的绿色多舱车辆路径问题(GMCVRP),文章提出一种双重信息引导的蚁群优化算法(DIACO)进行求解.首先,在DIACO的全局搜索阶段,重新构建传统蚁群优化算法(TACO)中的信息素浓度矩阵(PCM),使其同时包含客户块信息和... 针对当前实际运输中广泛存在的绿色多舱车辆路径问题(GMCVRP),文章提出一种双重信息引导的蚁群优化算法(DIACO)进行求解.首先,在DIACO的全局搜索阶段,重新构建传统蚁群优化算法(TACO)中的信息素浓度矩阵(PCM),使其同时包含客户块信息和客户序列信息,即建立具有双重信息的PCM(DIPCM),从而更全面学习和累积优质解的信息;采用3种启发式方法生成较高质量个体,用于初始化DIPCM,可快速引导算法朝向解空间中优质区域进行搜索.其次,在DIACO的局部搜索阶段,设计结合自适应策略的多种变邻域操作,用于对解空间的优质区域执行深入搜索.再次,提出信息素浓度平衡机制,以防止搜索陷入停滞.最后,使用不同规模的算例进行仿真测试和算法对比,结果验证了DIACO是求解GMCVRP的有效算法. 展开更多

关键词 多舱车辆路径问题 绿色 蚁群优化算法 双重信息引导 信息素浓度平衡机制

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“人工智能驱动的过程工业自动化与智能化”专刊前言

11

作者 周平 蒋朝辉 +2 位作者 钟伟民 那靖 李明杰 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期373-374,共2页

冶金、化工、炼油、电力、造纸、建材等大批量连续生产的过程工业(process industry,也称流程工业)是我国国民经济建设的重要支柱.工业自动化作为过程工业不可缺少的组成部分,一直是实现生产安全、平稳、优质、高效的基本条件和重要保证... 冶金、化工、炼油、电力、造纸、建材等大批量连续生产的过程工业(process industry,也称流程工业)是我国国民经济建设的重要支柱.工业自动化作为过程工业不可缺少的组成部分,一直是实现生产安全、平稳、优质、高效的基本条件和重要保证.近年来,随着人工智能技术的飞速发展,以机器学习、工业大数据、工业互联网、数字孪生等为代表的新兴信息技术正深刻改变传统过程工业自动化的感知、分析、决策和执行过程,并正在向工业智能化迈进.在可预见的未来,在人工智能技术的驱动下,工业自动化的信息系统将能够认知和理解过程工业的物理系统,并实现建模、监测、控制、优化、决策的知识型工作自动化;而物理系统的执行单元将逐渐与人共融,最终实现人、机、物的有机融合,也即实现工业智能. 展开更多

关键词 人工智能技术 工业自动化 工业大数据 物理系统 执行单元 机器学习 信息系统 新兴信息技术

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非线性严格反馈系统自适应非反步输出反馈控制 被引量：5

12

作者 那靖 郑昂 黄英博 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期2425-2432,共8页

针对传统反步控制器设计方法存在复杂度爆炸、参数收敛难、控制奇异、需全系统状态已知等问题,提出一种新的可保证参数收敛的未知系统动态辨识和非反步输出反馈自适应控制方法.首先,通过定义新的状态变量和系统等价变换,将严格反馈系统... 针对传统反步控制器设计方法存在复杂度爆炸、参数收敛难、控制奇异、需全系统状态已知等问题,提出一种新的可保证参数收敛的未知系统动态辨识和非反步输出反馈自适应控制方法.首先,通过定义新的状态变量和系统等价变换,将严格反馈系统状态反馈控制转化为标准系统的输出反馈控制,进而设计包含高阶微分器的自适应单步控制器,避免反步递推设计的问题;然后,采用两个神经网络对系统集总未知动态进行估计,避免传统控制方法在未知控制增益在线估计过零引发的奇异问题;最后,构造一种新的自适应算法在线更新神经网络权值确保其收敛到真实值,进而实现对未知系统动态的精准辨识.基于Lyapunov定理的分析表明,跟踪误差和估计误差均可收敛到零点附近紧集.基于液压伺服系统模型的对比仿真验证了所提出方法的有效性和优越性. 展开更多

关键词 严格反馈系统 自适应控制 非反步控制 神经网络 参数估计

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主动队列管理中的PID型神经网络控制 被引量：2

13

作者 任雪梅 黄鸿 +1 位作者 艾亮 那靖 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期892-896,共5页

研究动态网络中间节点的拥塞控制.提出一种PID型神经网络的主动队列管理(AQM)算法,给出基于BP学习规则的网络参数自调整规律,根据Lyapunov定理证明了系统的稳定性.基于NS-2平台的仿真结果表明,该算法适应瞬息万变的网络环境,系统稳态误... 研究动态网络中间节点的拥塞控制.提出一种PID型神经网络的主动队列管理(AQM)算法,给出基于BP学习规则的网络参数自调整规律,根据Lyapunov定理证明了系统的稳定性.基于NS-2平台的仿真结果表明,该算法适应瞬息万变的网络环境,系统稳态误差和响应速度等指标优于PID算法. 展开更多

关键词 主动队列管理(AQM) 拥塞控制 BP学习规则

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基于复合标定和极限学习机的关节臂式坐标测量机残差建模及补偿 被引量：1

14

作者 高贯斌 谢佩 +1 位作者 刘飞 那靖 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第22期3289-3304,共16页

运动学标定是提高关节臂式坐标测量机精度的主要方法,但运动学标定后的残余误差对其测量精度和稳定性仍有很大影响。本文提出一种基于复合标定和极限学习机的关节臂式坐标测量机残差建模及补偿方法,以提高关节臂式坐标测量机的测量精度... 运动学标定是提高关节臂式坐标测量机精度的主要方法,但运动学标定后的残余误差对其测量精度和稳定性仍有很大影响。本文提出一种基于复合标定和极限学习机的关节臂式坐标测量机残差建模及补偿方法,以提高关节臂式坐标测量机的测量精度。首先,在关节臂式坐标测量机运动学建模和误差建模的基础上,建立了运动学参数辨识模型,并依次进行角度参数辨识、长度参数辨识和长度参数等比例缩放的复合辨识,完成了七自由度关节臂式坐标测量机的运动学标定。其次,通过对标定后残余误差图谱的分析,发现残余误差与测量构型有关联,进而构建了以测量摆角、仰角、距离和转角为变量的测量构型。由于测量构型变量与残余误差存在强非线性关系,提出一种基于极限学习机的残余误差预测和补偿方法。通过实验对本文所提模型及方法的有效性进行验证,结果表明:进行残差修正后关节臂式坐标测量机的单点测量误差最大值由0.061 mm下降到0.044 mm,误差均值由0.023 mm下降到0.017 mm,误差标准差由0.011mm下降到0.007 mm;长度测量误差最大值由0.137 mm下降到0.074 mm,误差均值由0.033 mm下降到0.021 mm、误差标准差由0.037 mm下降到0.019 mm。 展开更多

关键词 关节臂式坐标测量机 残余误差 测量构型 极限学习机 复合标定

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面向性能增强的双惯量伺服系统状态反馈控制

15

作者 王树波 那靖 任雪梅 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期904-912,共9页

为避免使用函数逼近器(神经网络或模糊系统),并提高双惯量伺服系统的瞬态响应和稳态性能,针对含外部扰动的双惯量伺服系统,提出一种基于预设性能函数(Prescribed performance function,PPF)的类比例状态反馈控制策略.首先,提出一种改进... 为避免使用函数逼近器(神经网络或模糊系统),并提高双惯量伺服系统的瞬态响应和稳态性能,针对含外部扰动的双惯量伺服系统,提出一种基于预设性能函数(Prescribed performance function,PPF)的类比例状态反馈控制策略.首先,提出一种改进的带有最大超调、收敛速率以及稳态误差的预设性能函数,并将该函数融入控制器设计使二惯量伺服的跟踪误差保持在预定的边界之内.其次,基于预设性能函数设计了类比例状态反馈控制器实现跟踪控制.与传统基于函数逼近控制方法相比较,该方法可降低控制系统计算复杂度同时消除反演控制中存在的复杂度爆炸问题.最后,利用双惯量伺服系统实验平台开展了对比实验,验证了所提出方法的有效性. 展开更多

关键词 双惯量伺服系统 状态反馈 预设性能函数 函数逼近器

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司法消噪与多技术融合的时间序列预测 被引量：1

16

作者 许继平 刘载文 那靖 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第24期213-216,共4页

针对时间序列的在线精确预测问题,建立了融合预测算法。创新地提出了司法消噪算法,在保留数据的原始信息前提下,实现了对时间序列中数据噪声和新稳态的处理;利用经验模式分解方法对除噪后的数据进行平稳化分解处理;结合BP神经网络、最... 针对时间序列的在线精确预测问题,建立了融合预测算法。创新地提出了司法消噪算法,在保留数据的原始信息前提下,实现了对时间序列中数据噪声和新稳态的处理;利用经验模式分解方法对除噪后的数据进行平稳化分解处理;结合BP神经网络、最小二乘支持向量机分别对分解后的低频、高频项进行预测,实现对时间序列的在线精确预测。该算法克服了BP神经网络的高频易发散和最小二乘支持向量机的计算高耗时问题。基于患者呼吸周期序列预测的仿真和临床实验结果表明,该算法能实现时间序列的在线精确预测,且误差小于单一的BP算法,耗时小于单一的最小二乘支持向量机预测算法。 展开更多

关键词 时间序列 在线预测 司法消噪 最小二乘支持向量机 神经网络

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冠状动脉造影术后患者血肿预防中精准护理的应用分析

17

作者 那靖 《中文科技期刊数据库（全文版）医药卫生》 2021年第6期74-75,共2页

此次针对临床治疗期间,于冠状动脉造影后患者血种预防中所采用的精准护理进行了分析与研究,以希望能够为冠状动脉造影术后预防术肢血肿提供可以参考的资料文献。方法:为了能够获得具有研究意义的数据结果,本次实验在开展的过程中随机选... 此次针对临床治疗期间,于冠状动脉造影后患者血种预防中所采用的精准护理进行了分析与研究,以希望能够为冠状动脉造影术后预防术肢血肿提供可以参考的资料文献。方法:为了能够获得具有研究意义的数据结果,本次实验在开展的过程中随机选择了40名冠状动脉造影术后的术肢血肿患者,同时这40名冠状动脉造影术后血肿的患者是在2019年1月到2020年4月这个时间间段于院内就诊。然后按照护理干预的方式将这40名患者分为两组,观察所采用精准的护理方式,对照组采用常规的护理方式,最后采用SDS评分表对其进行评分。结果:观察组的评分表的分值要明显比对照组的低,所获得的实验数据具有统计学意义(P<0.05)。结论:对冠状动脉造影术后术肢血肿的患者采用精准的护理模式,不仅能够有效的预防造影术后的术肢血肿,而且还可以让患者时刻保持稳定的情绪。因此,在临床护理的过程中精准护理可以取得较好的效果,在临床护理工作开展的过程中值得被被推广与应用。 展开更多

关键词 精准护理 冠状动脉造影术 术肢血肿

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基于各向异性误差相似度的六自由度机器人定位误差补偿 被引量：8

18

作者 高贯斌 牛锦鹏 +1 位作者 刘飞 那靖 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第16期1955-1967,共13页

多关节机器人的绝对定位精度远低于重复精度,目前通常采用运动学标定或空间误差补偿来提高机器人定位精度。空间误差补偿通常采用反距离加权来预测定位点的误差并进行补偿,但反距离加权的权值评价单一且各参考点权值过于平均限制了补偿... 多关节机器人的绝对定位精度远低于重复精度,目前通常采用运动学标定或空间误差补偿来提高机器人定位精度。空间误差补偿通常采用反距离加权来预测定位点的误差并进行补偿,但反距离加权的权值评价单一且各参考点权值过于平均限制了补偿精度的提高,为此,本文基于空间误差相似度提出一种包含距离和方向的定位误差预测和补偿方法。首先,推导出机器人定位误差模型,将机器人工作空间划分为由若干立方体组成的网格,研究在空间网格中定位点与参考点的相对方向与误差相似度的关系,并构建以距离和夹角余弦为误差传递因子的误差传递函数。其次,考虑定位点各坐标轴方向误差和参考点误差的相似性存在较大差异,基于误差传递函数提出一种各向异性的相似度建模和误差补偿方法,利用网格中各参考点的误差分别计算定位点各方向的误差。最后,通过实验对所提方法进行验证,并与传统的反距离加权插值补偿方法进行对比,实验结果表明:经过误差补偿后,机器人定位误差在各坐标轴方向的最大值和平均值都有显著降低,误差最大值和均值由补偿前的1.03 mm和0.30 mm分别降至0.11 mm和0.04 mm,与反距离加权方法相比补偿后机器人定位精度更高、各方向更均匀。 展开更多

关键词 机器人 绝对定位精度 误差补偿 标定

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基于随机牛顿算法的离散系统自适应参数估计

19

作者 陈思宇 那靖 黄英博 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1959-1966,共8页

针对一类离散系统,提出一种基于随机牛顿算法的自适应参数估计新框架,相较于已有的参数估计算法,所提出方法仅要求系统满足有限激励条件,而非传统的持续激励条件.所提出算法的核心思想在于通过对原始代价函数的修正,在使用当前时刻误差... 针对一类离散系统,提出一种基于随机牛顿算法的自适应参数估计新框架,相较于已有的参数估计算法,所提出方法仅要求系统满足有限激励条件,而非传统的持续激励条件.所提出算法的核心思想在于通过对原始代价函数的修正,在使用当前时刻误差信息的基础上融入历史误差信息,进而通过对历史信息和历史激励的复用使得持续激励条件转化为有限激励条件;然后,为了解决传统算法收敛速度慢的问题并避免潜在的病态问题,采用随机牛顿算法推导出参数自适应律,并引入含有历史信息的海森矩阵作为时变学习增益,保证参数估计误差指数收敛;最后,基于李雅普诺夫稳定性理论给出不同激励条件下所提出算法的收敛性结论和证明,并通过对比仿真验证所提出算法的有效性和优越性. 展开更多

关键词 离散系统 自适应参数估计 随机牛顿算法 递推最小二乘 有限激励 代价函数

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下肢外骨骼康复机器人步态相识别

20

作者 高贯斌 肖纯杰 +2 位作者 那靖 邢亚珊 陆声 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2024年第1期47-57,共11页

外骨骼机器人作为一种新型的康复设备,在脊髓损伤患者的康复训练中具有广阔的应用前景。其中,人体步态相识别是实现外骨骼机器人穿戴者运动意图识别和准确控制的关键之一。首先,针对脊髓损伤患者康复训练中摆腿触地过程无法自主锁定膝... 外骨骼机器人作为一种新型的康复设备,在脊髓损伤患者的康复训练中具有广阔的应用前景。其中,人体步态相识别是实现外骨骼机器人穿戴者运动意图识别和准确控制的关键之一。首先,针对脊髓损伤患者康复训练中摆腿触地过程无法自主锁定膝关节的问题,设计了一款绳驱下肢外骨骼康复机器人。该款外骨骼机器人通过足底开关传感器和膝关节编码器来采集患者步态信息,并在一个步态周期内不同的步态相对膝关节进行锁定或放松。其次,通过对人体行走步态的研究和脊髓损伤患者康复训练中锁膝和松膝的需求分析,提出了一种基于足底与地面接触过程信息的步态相分类方法。由于脊髓损伤患者的足底接触过程不可控且不稳定,将膝关节摆角和摆动速度信息引入步态相识别中,提出了融合脚与地面接触信息、膝关节摆角及摆动速度信息的步态相识别方法。最后,基于采集到的志愿者步态数据,进行了步态相识别方法的实验验证。结果表明,所提方法的平均步态相识别率达到99.906%,并且当足底开关传感器发生故障或未正常触发时,锁膝相和松膝相的正确识别率仍然分别达到94.488%和91.853%,从而验证了所提方法的有效性和容错能力。 展开更多

关键词 脊髓损伤 外骨骼 康复训练 步态相识别

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