一种基于负载摆动状态观测的双摆型吊车滑模控制方法

    公开(公告)号:CN112327623A

    公开(公告)日:2021-02-05

    申请号:CN202011216819.3

    申请日:2020-11-04

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公布了一种基于负载摆动状态观测的双摆型吊车滑模控制方法,其特征在于:首先根据双摆型吊车的动力学模型推导吊钩摆动、负载摆动之间的耦合关系,然后利用有限的模型信息、负载摆动与吊钩摆动之间的耦合关系,设计线性扩张状态观测器(LESO)观测负载摆动,使其能够在吊钩与负载重心距离未知的情况下对负载摆动进行高精度观测,起到了替代负载摆动传感器的作用,解决了负载摆动的测量难题,通过将负载摆动的观测值反馈到滑模控制器中,得到了双摆型吊车消摆定位控制器,实现了在不直接测量负载摆动的情况下双摆吊车的定位消摆反馈控制。

    基于人体姿态动态特征的跌倒行为识别方法

    公开(公告)号:CN112115827A

    公开(公告)日:2020-12-22

    申请号:CN202010938639.X

    申请日:2020-09-09

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公布了一种基于人体姿态动态特征的跌倒行为识别方法,其特征在于:对单目摄像头采集的人体RGB图像信息进行处理,得到人体姿态关键点,构建代表人体主躯干及腿部的姿态向量;计算人体主躯干及腿部的偏移角及身长比例,将其作为表征人体倾斜姿态的关键动态量,将多个人体关键动态量整合为人体倾向姿态特征符及人体稳定姿态特征符,描述人体状态变化;以参考模板向量对比、下肢稳定性能量值及状态分值构成特征向量,应用SVM完成跌倒识别二分类,联合人体下降姿态动态特征阈值判断提高人体跌倒行为识别准确率与精确度;本发明实现了基于单目RGB摄像机的人体跌倒识别,且不受人体穿着衣物等外部因素影响,鲁棒性和性价比好。

    回转窑筒体支承位置及筒体厚度的协同优化方法

    公开(公告)号:CN106844907B

    公开(公告)日:2020-04-14

    申请号:CN201710003965.X

    申请日:2017-01-04

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及回转窑筒体支承位置及筒体厚度的协同优化方法,其特征在于,首先根据筒体载荷及刚度分布情况,获取支承位置、筒体厚度和支承力间的关系模型,并考虑筒体载荷均衡分配的约束条件,建立筒体载荷均衡分配优化模型;然后通过筒体和滚圈间的接触有限元分析求得筒体各截面的应力‑时间历程,用名义应力法预测其疲劳寿命,以筒体横刚纵柔的设计原则和筒体截面变形不超限为约束,建立筒体各截面的等寿命优化模型;最后通过协同优化策略不断调用筒体载荷均衡分配优化程序与筒体等寿命优化程序,使筒体载荷均衡地分配到各档支承上,筒体各截面寿命趋于一致。本发明有利于充分发挥回转窑各部件的潜能,减少停窑次数,提高回转窑的生产效益。

    一种单参数调整的欠驱动吊车作业全过程自抗扰控制方法

    公开(公告)号:CN109911773A

    公开(公告)日:2019-06-21

    申请号:CN201910306471.8

    申请日:2019-04-17

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公布了一种单参数调整的欠驱动吊车作业全过程自抗扰控制方法,其特征在于:根据台车起始及目标位置,考虑台车速度、加速度及作业环境等安全性约束条件,生成效率优先的台车理想作业轨迹,并和台车实际位置进行对比后,构造台车运动的误差反馈控制律;根据吊车负载摆动状态方程设计扩张状态观测器,并构造抑制负载摆动的误差反馈控制律,进而形成不依赖于系统模型参数、且能有效抑制扰动的台车作业轨迹和负载摆动自抗扰控制器;使用Hurwitz稳定矩阵特征值和控制系统增益产生关联,使繁琐的控制系统参数调整转化为很容易实施的单参数调整,实现了在模型参数不确定及外界干扰下吊车能全过程按照设定的理想轨迹运行,并使摆角尽可能小。

    一种塔机群主动安全作业方法

    公开(公告)号:CN105366550A

    公开(公告)日:2016-03-02

    申请号:CN201510916251.9

    申请日:2015-12-11

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及一种塔机群主动安全作业方法,它根据塔机群作业特点,设定等高塔机、非等高塔机、高位塔机塔臂和低位塔机拉杆、动臂塔机安全通过塔机群交迭区的条件;以塔机安全通过交迭区为约束,建立塔机群主动安全作业的斥力势场模型和引力势场模型;通过求势场模型的负梯度,得出塔机的势场引力和势场斥力,将塔机的势场引力和势场斥力按照塔机的变幅、回转、起升三个方向进行分解后合成,得出塔机在变幅、回转、起升三个方向上的合力,进而进行塔机的主动安全作业决策。本发明的有益效果是,依靠塔机间的相对位置变化改变势场引力和势场斥力,从而改变塔机的起升、变幅、回转机构的运动方向,实现塔机主动安全作业,提高塔机群作业效率。

    基于分布式无线汇聚网络的分级路由算法

    公开(公告)号:CN103415054A

    公开(公告)日:2013-11-27

    申请号:CN201310392855.9

    申请日:2013-09-03

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于分布式无线汇聚网络的分级路由算法。所述算法的步骤包括无线信息交互网络的分簇,其特征在于,利用分簇策略将网内节点构建成多个分簇,每个分簇包含多个普通节点和一个簇主节点,并在簇主节点的控制下,进行分簇管理和簇内信息交互;构建分布式无线汇聚网络,其特征在于,在无线信息交互网络分簇的基础上,利用一系列汇聚节点,构建分布式分级无线汇聚网络,减轻簇主节点的数据吞吐压力,为分布式信息交互网络的簇间信息交互提供支持,并实现全局网络管理和优化;设计基于分布式无线汇聚网络的分级路由算法,其特征在于,在所述分簇策略和分布式无线汇聚网络的基础上,提出一种轻量级的路由协议,该协议在较小的信道带宽和控制开销下,可以在节点加入网络的过程中获得一个全网范围内的节点路由表,对网络进行路由管理,及对网内所有节点进行寻址路由。

    作业时间固定且刚柔性冲击最优的加加速度优化方法

    公开(公告)号:CN117170243A

    公开(公告)日:2023-12-05

    申请号:CN202311307639.X

    申请日:2023-10-10

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公布了作业时间固定且刚柔性冲击最优的加加速度优化方法,其特征在于:首先,构造8段中心不同的光滑tanh函数,通过叠加组合成具有统一表达式、连续可微、且能通过表达式中参数控制加速、匀速、减速过程的加加速度轨迹;然后,根据系统的额定速度、额定加速度和额定加加速度,确定系统运行到目标位置所耗的最小时间,并将其和给定时间进行比较,若给定时间大于最小时间,则以系统的刚柔性冲击最优为目标,以在给定时间准确到达目标位置,及系统的额定速度、加速度、加加速度为约束条件,建立冲击最优的加加速度轨迹优化模型,通过求解得出冲击最优的加加速度轨迹,使系统在规定时间、以最优的刚/柔性冲击安全平稳到达目标位置。

    一种列车车载单目视觉测速方法
    18.
    发明公开

    公开(公告)号:CN117074713A

    公开(公告)日:2023-11-17

    申请号:CN202310171720.3

    申请日:2023-02-27

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于车载单目视觉的列车测速方法,该方法包括:通过车载单目相机实时采集列车运行前方的环境图像,使用金字塔式LK光流算法计算相邻图像帧间的光流图,并输入至以GoogLeNet为原型的速度分类网络来感知列车速度特征,输出实时列车速度值。该速度分类网络在GoogLeNet基础上,通过引入通道注意力机制和扩充优化前级网络层次来增强特征提取能力。本发明应用成本低,具有较优的鲁棒性和测速精度,能够助力智能列车测速系统的发展。

    一种欠驱动吊车微分平坦跟踪控制方法

    公开(公告)号:CN113093541B

    公开(公告)日:2022-05-10

    申请号:CN202110344838.2

    申请日:2021-03-31

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公布了一种欠驱动吊车微分平坦跟踪控制方法,其特征在于:利用sigmoid函数,构造包含加速、匀速、减速全过程、光滑连续且能满足实际物理约束的新型加速度轨迹;将含负载升降的吊车动力学模型进行变换,得到负载横向运动和竖向运动的微分平坦输出方程,将微分平坦输出方程化成积分串联形式,设计线性扩张状态观测器估计负载横向与竖向运动的各阶状态及总和扰动;将各时刻负载横向和竖向运动各阶状态的理想值与实际值或估计值进行比较,得到状态误差,并对总和扰动进行补偿,进而构建负载横向和竖向运动的误差反馈控制律,使伴有负载升降的吊车在外界干扰下,能沿着期望轨迹将负载平稳快速地搬运到目标位置,并有效抑制负载运输过程中的摆动。

    少测点工况下列车车轴裂纹定位方法

    公开(公告)号:CN110617978B

    公开(公告)日:2021-07-06

    申请号:CN201910888486.X

    申请日:2019-09-19

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明一种少测点工况下列车车轴裂纹定位方法,仅利用车轴两端的振动数据实现裂纹的轴向定位,对运行态列车测点有限的特殊工况下的状态监测具有重要促进作用;该方法建模过程不需获取实际载荷谱,仅需建立车轴的振动轴向传递模型,构建不同轴向位置、不同激励频率时的轴端幅值比值库,从而基于振动轴向传递模型构建轴端振动响应幅值比数据库,通过实测的含裂纹轮对振动响应轴端幅值比与构建的幅值比数据库相匹配,仅利用轴两端的振动数据实现轮轴裂纹的轴向定位,因此建模可行性高;该方法本质上仅利用转轴的振动轴向传递固有特性,而车轴等轴系的振动轴向传递固有特性的求解理论成熟,因此该方法具有较高的鲁棒性。

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