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公开(公告)号：CN118708876B
公开(公告)日：2025-04-29
申请号：CN202410696386.8
申请日：2024-05-31
Applicant: 南通大学
IPC: G06F18/10 , G06F18/2135 , G06F18/214 , G06F18/2413 , G06F17/14 , G06F17/16
Abstract: 本发明提供了一种基于小波变换的时空混合模型早期故障检测方法，属于统计分析和机器学习技术领域。解决了复杂动态系统中微小故障难以实时检测的问题。其技术方案为：包括以下步骤：1)进行多级分解和去噪处理；2)建立训练数据集和测试数据集的主成分子空间；3)计算每个时间窗口内的时间维度和空间维度的近邻样本集；4)分别利用累积和算法CUSUM和马氏距离MD计算时间维度和空间维度的统计量；5)得到时间和空间序列的基础权重；6)使用核密度估计KDE方法估计混合统计量的阈值上限，以判定是否发生故障。本发明的有益效果为：本发明用于高度动态和复杂系统中微小故障的实时检测和分析。
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公开(公告)号：CN118971727A
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202411054603.X
申请日：2024-08-02
Applicant: 南通大学
IPC: H02P29/028 , H02P29/024 , H02P23/14 , H02P25/022 , H02P27/06 , B25J5/00 , B60L3/00 , G01R31/34 , G01D21/02
Abstract: 本发明公开了一种大承载移动巡检机器人动力轮高可靠容错驱动系统和方法，所述系统包括：五相容错驱动电机模块、电参数信号采集模块、驱动电机故障诊断模块、不确定扰动估计模块、强鲁棒容错控制模块和逆变器模块。驱动电机故障诊断模块能够识别故障相并输出配置切换指令，使得容错驱动电机切换运行在无故障运行、冗余相增强运行以及驱动电机停机三种模式下，在强鲁棒容错控制策略调控下实现移动机器人驱动电机的故障可容错运行，不确定扰动估计模块通过扰动估计对强鲁棒容错控制模块进行控制律补偿，提升控制系统的稳定性。本发明具有控制系统高稳定性、高可靠性以及模块化程度高，利于移动机器人驱动电机的维护等优点。
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公开(公告)号：CN118862460A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410889984.7
申请日：2024-07-04
Applicant: 南通大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/15 , G06F119/14 , G06F111/04
Abstract: 本发明公开了一种面向不确定性情景建模的船舶能量管理方法，具体包括：根据天气情况，对船舶的不确定性情景建模，并且考虑船舶的位移量、电池储能和氢气消耗质量，构建船舶动力系统的预测模型；然后，根据船舶动力系统的预测模型及不确定性情景的随机概率，建立优化目标函数及约束条件，采用随机模型预测控制算法对船舶能源系统进行滚动优化；最后，根据上述随机模型预测控制算法，可以得到当前时刻船舶内各能源的最优调度，利用当前时刻的最优解，对上一时刻的预测场景和状态变量进行反馈校正，不断重复，直到船舶行驶结束。本发明能够及时响应外界的变化和不确定性，提高系统预测结果的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN118131628A
公开(公告)日：2024-06-04
申请号：CN202410278022.8
申请日：2024-03-12
Applicant: 南通大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供了一一种基于多目标点信息融合的移动机器人跟踪控制方法，属于智能车自动驾驶技术领域。解决了传统轨迹跟踪方法建模精度低的技术问题。其技术方案为：包括以下步骤：S1、基于移动机器人的运动学模型对强化学习的动作空间进行建模，对移动机器人转向空间的精确建模；S2、设计了融合多目标点信息的奖励函数；S3、在Q‑learning框架下，利用在线强化学习方法对Bellman最优方程进行求解；S4、设计了移动机器人最优轨迹跟踪控制策略，在仿真环境进行算法仿真和数据对比，验证所提出算法的优越性及其可行性。本发明的有益效果为：提高了强化学习算法的计算效率,提升了移动机器人轨迹跟踪控制的精度。
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公开(公告)号：CN116039636B
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202211613347.4
申请日：2022-12-15
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明涉及神经网络控制技术领域，尤其涉及考虑车轮打滑的轮式移动机器人自适应神经网络控制方法。本发明建立考虑三自由度移动平台车轮速度、纵向速度、横向速度及横摆角速度的运动学模型，并考虑由滑移角和车轮打滑产生的纵向和横向轮的摩擦，建立包含车轮打滑及外部干扰的轮式移动机器人动力学模型，建立轮式移动机器人在线多层神经网络模型，以逼近该控制系统存在的车轮打滑及外界干扰等不确定性。以轮式移动机器人实时跟踪误差为输入、车轮打滑和外部干扰力的补偿参数为输出，结合e‑修正项的反向传播算法以保证多层神经网络结构对控制系统不确定性的鲁棒性，从而提升轮式移动机器人对不同作业路面的适应性与轨迹跟踪精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119036434A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202311771465.2
申请日：2023-12-21
Applicant: 南通大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明提供了一种基于未知输入滑模观测器的故障估计和容错控制方法，属于柔性机械臂容错控制技术领域。解决了柔性机械臂系统在面临系统状态未知、执行器故障和传感器故障情况下不能稳定运行的技术问题。其技术方案为：包括如下步骤：S1、建立Takagi‑Sugeno模糊模型；S2、设定传感器故障类型，建立增广系统；S3、开发未知输入滑模观测器，获取动态误差系统；S4、对故障和未知状态的准确估计与重构；S5、开发SMC测策略，使柔性机械臂系统在发生故障时保持稳定运行。本发明的有益效果为：本发明能够同时对故障和未知的系统状态进行估计与重构，并能在面对不可预测的传感器故障和执行器故障时使系统恢复性能。
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公开(公告)号：CN118906058A
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202411156581.8
申请日：2024-08-22
Applicant: 南通大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明提供了一种输入受限果蔬采摘机械臂双固定时间二阶滑模控制方法，属于农业机器人技术领域。解决了果蔬采摘机器臂系统存在的输入饱和与不确定性的技术问题。其技术方案为：步骤1、定义机械臂末端执行器的期望运动轨迹；步骤2、建立输入受限果蔬采摘机械臂动力学模型；步骤3、设计固定时间扰动观测器；步骤4、设计固定时间收敛辅助系统以补偿输入饱和；步骤5、定义基于固定时间扰动观测器估计值与固定时间收敛辅助系统状态量的滑模面，设计输入受限果蔬采摘机械臂双固定时间二阶滑模控制方法；步骤6、进行仿真和样机实验研究。本发明的有益效果为：实现了输入受限果蔬采摘机械臂系统的高精度抗饱和控制，提高了果蔬采摘效率。
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公开(公告)号：CN118311483A
公开(公告)日：2024-07-09
申请号：CN202410364311.X
申请日：2024-03-28
Applicant: 南通大学
IPC: G01R33/032 , G02B6/02
Abstract: 本发明公开了一种基于磁流体填充的小尺寸高灵敏度全光纤磁场传感器，属于光纤传感技术领域。解决了现有磁流体传感器制作较为繁琐、成本较高且尺寸较大的技术问题。其技术方案为：该全光纤磁场传感器包括基底材料和设在基底材料上的纤芯区域和包层区域；纤芯区域包括内壁附有金膜的中心圆形空气孔和两个填充磁流体的椭圆形孔，包层区域包括多个大圆形空气孔和多个小圆形空气孔。本发明的有益效果为：该全光纤磁场传感器采用三种不同的空气孔设计结构，具有较简单的结构和较高的集成度，中心圆形空气孔的金膜能够起到调制作用，有利于增强模式耦合，增大双折射和减小器件尺寸。
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公开(公告)号：CN118112712A
公开(公告)日：2024-05-31
申请号：CN202410373786.5
申请日：2024-03-28
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于双椭圆金层的长带宽高消光光子晶体光纤滤波器，属于光纤滤波技术领域。解决了现有光子晶体光纤滤波器结构长带宽但消光比低的技术问题。其技术方案为：该光子晶体光纤滤波器包括基底材料以及分布于基底材料中的多个大圆形空气柱、多个小圆形空气柱和两个内壁附有金层的椭圆形空气柱；其中多个小圆形空气柱与多个大圆形空气、两个椭圆形空气柱分布呈多层菱形结构，多层菱形结构的内层围绕的区域构成纤芯，多个小圆形空气柱沿y轴方向上分布，多个大圆形空气沿x轴方向上分布。本发明的有益效果为：该光子晶体光纤滤波器利用不对称排布的空气柱以及SPR效应，具有长带宽、高消光比以及结构简单的优良特性。
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公开(公告)号：CN117193001B
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202311241270.7
申请日：2023-09-25
Applicant: 南通大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供了一种基于积分强化学习的双曲趋近律滑模控制方法，属于柔性机械臂滑模控制技术领域。解决了柔性机械臂系统滑模控制过程中存在的抖振及最优控制的技术问题。其技术方案为：包括以下步骤：S1、根据SMC理论，建立积分切换函数，SMC与强化学习结合的控制框架；S2、设计SMC中的状态反馈项，利用IRL方法求解状态反馈控制增益；S3、采用DHRL方法，减少SMC中由于高频切换项引起的系统抖振。S4、通过柔性机械臂系统验证DHRL的无抖振特性和控制方法的有效性。本发明的有益效果为：本发明实现对柔性机械臂系统的快速鲁棒控制，且能够大大提高柔性机械臂滑模控制系统的收敛速度，并降低控制系统抖振。
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