融合视觉和激光测距的机器人Monte Carlo自定位方法

针对移动机器人采用单类传感器很难成功定位的问题,提出一种室内环境下基于异质传感器信息融合的粒子滤波自定位方法。建立激光测距仪和视觉传感器各自感知模型后,利用融合的感知信息进行粒子集的更新,从而进行自主定位。实验表明,定位过程中激光测距的快速准确更新特性和视觉信息的全局性得到互补,粒子集比使用单类传感器时收敛得更快,提高了移动机器人的自定位精度和速度。     

基于区间分析无迹粒子滤波的移动机器人SLAM方法

移动机器人同时定位与地图创建算法SLAM中,非线性系统线性化处理和雅可比矩阵计算导致运算量大、系统状态估计精度较低.为此提出了一种基于区间分析的无迹粒子滤波同时定位与地图创建的方法.利用基于区间分析的区间粒子滤波进行位姿估计,降低了定位需要的粒子数;并采用无迹卡尔曼滤波更新地图中的特征,提高了地图创建的精度.在同等粒子数的情况下,改进了SLAM的精度,减少了运算时间,实验结果验证了方法的有效性.     

浅谈并联型HAPF的建模和基本控制策略

本文通过研究几类典型的并联混合型有源滤波器结构,为其构建了相应的通用电气模型,并从理论上分析了以几种基本控制策略为基础的混合型有源电力滤波器HAPF的滤波机制以及其中的优劣势,同时借助已有的电器模型,利用比较研究法,对基于各种控制策略的电网参数波动给滤波系统工作性能带来的影响进行了深入探讨,进而使并联混合型有源滤波器通过选择最优的基本控制策略将切实可行的指导提供到复杂的工况当中。     

基于移动机器人平台的玉米植株三维信息采集系统

为了快速、无损、自动获取玉米植株的三维信息,设计了一种基于移动机器人平台的玉米植株三维信息采集系统。首先,通过四轮驱动移动机器人与升降平台配合,精准控制Xtion深度相机多视角采集盆栽玉米植株的三维点云数据;然后,对获取的点云进行配准拼接与滤波,实现玉米植株的三维重建;最后,对重建后的玉米模型进行叶片的分割与参数测量。该系统的移动机器人运动误差可以控制在1 cm之内,玉米植株叶片参数测量误差在1%～5%之间,证明了该系统进行玉米植株三维信息采集的可行性。     

轴孔测量中的一种数字滤波器的设计

对现有轴孔测量仪进行改造,采用数字信号处理技术设计FIR数字滤波器,对测量信号实行软件滤波,替代原有的硬件滤波电路。测试结果表明,该数字滤波器可以满足轴孔测量的要求。     

基于经验模态分解的冲击脉冲法研究

提出基于经验模态分解的冲击脉冲法,带通滤波后,进一步采用经验模态分解方法自适应滤波提取故障轴承振动信号中的调制信息,最后应用Hilbert变换解析出故障频率。仿真信号和实验验证结果表明,与仅仅采用带通滤波器滤波比较,该方法更能突出故障频率成分,避免误诊断。     

并联有源电力滤波器控制系统的硬件设计

有源电力滤波器的控制系统及选用的控制算法是决定滤波效果的关键.近年来,随着电子技术的飞速发展及各种数字处理芯片性能的显著提高,有源电力滤波器的控制系统逐步由模拟控制系统向数字模拟混合控制系统和数字控制系统转化.基于DSP和CPLD的全数字控制系统设计出的高性能动态补偿装置--三相四线制有源电力滤波器(APF),可对大小与频率都变化的谐波和无功进行快速补偿,能够满足有源电力滤波器对控制系统的要求.     

基于AprilTag的视觉二次定位

移动机器人使用激光SLAM建图并导航之后,往往会因为地图的误差和移动机器人本身硬件的误差,导航结束时移动机器人的位置与目标点还有一段距离.针对这个问题,研究小组提出了一种基于AprilTag识别的二次定位方法,在目标点地面贴上AprilTag的标志,当移动机器人导航结束时,开启摄像头识别AprilTag并计算移动机器人...     

基于粒子滤波算法的汽车状态估计技术

将粒子滤波（particle filter, PF）算法应用到汽车的状态估计之中,建立了包含定常统计特性噪声和非线性轮胎的汽车动力学模型,根据汽车非线性状态转移函数完成对粒子的预测,基于当前时刻的量测值实现对预测粒子权重的评估,最后通过重采样完成对汽车关键状态量估计。将PF估计器与常见的EKF、UKF估计器进行了比较分析,基于ADAMS/Car的虚拟试验和实车试验验证了PF在汽车状态估计中的可行性。     

基于双参数和粒子滤波同化算法的夏玉米单产估测

为了提高河北省中部平原夏玉米的估产精度和进一步验证粒子滤波同化算法对农业作物估产的适用性,采用粒子滤波算法同化CERES-Maize模型模拟和MODIS数据反演的叶面积指数(Leaf area index,LAI)、条件植被温度指数(Vegetation temperature condition index,VTCI...     

阻尼器测试试验台的新变步长LMS自适应滤波器设计

【目的】提升阻尼器测试试验台的控制品质,进而得到更好的被测阻尼器参数曲线,需要对试验台反馈数据进行滤波提取。【方法】课题组通过对传统LMS自适应滤波器的研究,针对其步长选值问题,提出了一种基于麻雀搜索算法（Sparrow Search Algorithm, SSA）的变步长LMS算法,进而进行了新变步长LMS自适应滤波器设计。并通过Tent混沌映射优化了SSA算法在LMS自适应滤波器中的使用,加强了该算法的跟踪和收敛能力。【结果】仿真结果表明,优化后的算法较优化前误差总值下降约75.72%,优化效果较为显著。同时,相较于其他文献中的LMS自适应滤波算法,本设计中的算法能在快速收敛的同时保持较低的稳态误差,误差总值下降约35.17%。【结论】经过Tent混沌映射所得出的SSA算法初始种群能够提高LMS算法的跟踪能力、收敛速度和稳态精度。课题组设计的滤波器表现良好,具有较强的跟踪能力和稳态精度在低范围的保持能力,为阻尼器测试试验台性能优化和反馈数据的滤波提取提供了新的思路和方案。     

一种高频性能优化的LCL滤波器结构设计

文章通过比较LCL滤波器和L滤波器性能,提出一种陷波型LCL滤波器。利用无源阻尼法以及分裂电容法对陷波型LCL滤波器结构进行改进,设计一种高频性能优化的陷波型LCL滤波器结构。该结构兼具传统LCL滤波器的高频滤波性能以及LLCL滤波器的陷波效果,并对系统的固有谐振尖峰进行有效抑制,能够较好地降低功率损耗、降低高次谐波含量。     

基于激光测距的温室移动机器人全局定位方法

针对无土栽培温室类结构化环境下机器人的全局定位问题,采用激光测距仪感知环境特征,提出了一种以自适应曲率计算方法进行环境特征分割的移动机器人Monte Carlo全局自定位方法.在机器人定位过程中,利用运动模型预测机器人的位姿,感知模型根据激光测距仪感知的环境特征的几何相似性更新粒子集的分布,实现了机器人的自主定位.仿真实验验证了算法能够满足温室移动机器人定位的需要.     

基于激光测距的温室移动机器人全局定位方法

针对无土栽培温室类结构化环境下机器人的全局定位问题,采用激光测距仪感知环境特征,提出了一种以自适应曲率计算方法进行环境特征分割的移动机器人Monte Carlo全局自定位方法。在机器人定位过程中,利用运动模型预测机器人的位姿,感知模型根据激光测距仪感知的环境特征的几何相似性更新粒子集的分布,实现了机器人的自主定位。仿真实验验证了算法能够满足温室移动机器人定位的需要。     

基于扩展Kalman粒子滤波的汽车行驶状态和参数估计

汽车行驶过程中的某些参数通常需要通过实验室内较为昂贵的试验设备获得,测量成本较高,而获取车辆的行驶状态和参数对于车辆行驶过程中的控制有着重要的意义。通常情况下,需要将车辆行驶状态变量和侧偏刚度等参数进行联合估计。这些参数将会被用于车辆动力学模型来分析汽车的操纵状态。本文建立了包含定常统计特性噪声的汽车动力学模型,利用龙格-库塔方法模拟模型,引入扩展Kalman滤波技术,生成粒子滤波重要性概率密度函数,对状态和参数同时进行估计,仿真结果表明,扩展Kalman粒子滤波技术改善了标准粒子滤波算法的精度,验证了算法的有效性。     

集成滤波器实现除混叠信号电路研究

本文介绍用集成滤波器组成的抗混叠滤波电路的结构原理及具体应用。     

频率抽样滤波法处理发动机示功图的实验研究

测量内燃示功图数据时由于缸压传感器与燃烧室之间存在连接通道而产生通道效应,测得的示功图出现锯齿形波动,严重影响后期的燃烧分析。根据通道效应主要影响缸压频谱的中频段的特点,设计了基于频率抽样法的滤波程序。该程序无需任何参数设置,由输入的缸内压力数据自动计算滤波器参数,实现了缸压数据的智能滤波。通过在发动机测试平台上实验,表明该算法稳定可靠,滤波后频谱变化小,保留了更多有用信息,可以很好的去除通道效应。     

基于辅助粒子滤波的汽车轮胎参数和行驶状态估计

单独的轮胎魔术公式参数通常需要通过昂贵的试验设备和大量的试验数据才能够确定,之后这些参数在设计阶段将被应用于车辆模型来模拟车辆的操纵动力学行为。建立了包含定常统计特性噪声的汽车动力学模型,利用龙格-库塔方法模拟模型,引入辅助粒子滤波技术,通过二次加权操作,较好地实现了轮胎参数的估计,并最终代入动力学方程,实现了车辆侧向力等参数的估计。同时进行了场地试验。结果表明,辅助粒子滤波技术改善了标准粒子滤波算法的精度,验证了算法的有效性。     

遗传算法在农业移动机器人路径规划中的应用——基于矩阵二进制编码

基于生成编码、适应度函数、交叉和变异等4个方面,提出和实现了一种在农业移动机器人导航和路径规划中使用的矩阵二进制编码的新变种遗传算法。结合对农业移动机器人路径规划问题模型的分析,基于矩阵二进制编码的遗传算法,进行了农业移动机器人路径规划的MatLab仿真分析。实验结果表明:农业移动机器人在存在复杂障碍物的情况下能够实现路径规划与导航,且所求路径是该条件下机器人穿过障碍物耗时最少、运动代价最小的路线。     

结构可靠度分析方法综述

详细阐述了结构可靠度计算方法，对改进的一次二阶矩法、JC法、几何法、高次高阶矩法、响应面法、蒙特卡罗方法、随机有限元法等点可靠度计算方法进行了分析；同时介绍了体系可靠度与时变可靠度的有关内容。