公开(公告)号：CN117720012A

公开(公告)日：2024-03-19

申请号：CN202410176342.2

申请日：2024-02-08

Applicant: 泰安市特种设备检验研究院 ,  南开大学

Inventor： 孙宁 ,  翟猛 ,  国树东 ,  毕新泗 ,  陈晓伟 ,  武毅男 ,  杨桐 ,  吴庆祥

IPC: B66C13/48 ,  G06F17/11 ,  B66C13/06

Abstract: 本发明属于吊车控制技术领域，为了解决现有在吊车控制中，没有考虑吊车五自由度的问题，以及避障和约束问题，提出了基于扩展卡尔曼滤波的吊车系统模型预测控制方法及系统，建立塔式吊车的非线性状态预测模型，用非线性模型预测控制同时实现系统的多重输入输出约束，包括全状态约束、负载位置约束、控制输入及其增量约、避障要求约束，并考虑过程噪声和传感器噪声，将非线性模型预测控制与扩展卡尔曼滤波方法相结合，共同应用于具有传感器噪声的五自由度塔式吊车，可以提高对测量噪声的鲁棒性；本发明的方案可以实现塔式吊车五个自由度的同时运行，且可有效防摆，因此可以显著提高塔式吊车工作效率。

公开(公告)号：CN113821980B

公开(公告)日：2024-02-27

申请号：CN202111168883.3

申请日：2021-10-08

Applicant: 南开大学

Inventor： 武毅男 ,  赵飞 ,  方勇纯 ,  常迎澳 ,  樊志 ,  刘存桓

IPC: G06F30/27 ,  G06N3/084 ,  G06N3/0499 ,  G06N3/045

Abstract: 一种基于改进神经图灵机的频率相关迟滞建模方法。本发明充分考虑压电驱动器固有迟滞效应的复杂特性，参照神经图灵机的框架，设计包含频率模块、非线性模块和内存模块三个模块的迟滞模型；通过反向传播神经网络构造频率模块，建立电压频率与迟滞面积的关系，从而模拟迟滞的频率相关性；非线性模块通过设计极限学习机和反向传播神经网络的串联结构，建立输入电压和输出位移之间的关系，用来模拟迟滞非线性；内存模块根据预先设计的计算和存储规则进行读写操作，将记忆特性引入到模型中。实验验证了所述模型具有较高的精度和较强的泛化能力，能够准确模拟迟滞效应。

公开(公告)号：CN111172196B

公开(公告)日：2022-07-05

申请号：CN202010019969.9

申请日：2020-01-09

Applicant: 南开大学

Inventor： 方勇纯 ,  樊志 ,  孙明竹 ,  赵新 ,  武毅男 ,  刘存桓 ,  王超

IPC: C12N15/89 ,  G16H50/50

Abstract: 基于显微视觉改进自适应控制的显微注射系统精准抽取与注射方法。该方法首先考虑了系统中包括图像算法、空气泵、被操作细胞、操纵微针在内的各部分的特性，对系统整体建立相应的数学模型；其次，由于上述模型中的各参数较难准确方便地获取，因此本发明佐以轨迹跟踪，设计了改进更新律的自适应控制算法，完成了显微注射的高效控制，并且在整个实验过程中，该控制算法对参数不确定性的鲁棒性较好，系统无超调，有效地抑制了对被操作对象的伤害。相较传统的自适应控制、高频鲁棒控制，本发明方法表现出了更快的收敛速率，调节时间也较前述控制器更短。最后，通过李雅普诺夫稳定性理论和拉塞尔不变性原理证明本发明方法的稳定性。

公开(公告)号：CN111324038A

公开(公告)日：2020-06-23

申请号：CN202010131857.2

申请日：2020-02-29

Applicant: 南开大学

Inventor： 方勇纯 ,  武毅男 ,  刘存桓 ,  樊志 ,  王超

IPC: G05B13/04

Abstract: 一种基于门控循环单元的迟滞建模与端对端补偿方法。本发明充分考虑迟滞效应的非线性、记忆特性和频率相关性，设计包含门控循环单元和反向传播神经网络在内的双层结构迟滞模型，准确描述迟滞效应的复杂特性；针对迟滞效应导致原子力显微镜成像畸变的问题，利用本发明所建立的迟滞模型，计算得到扫描点在正向和反向扫描过程中的实际位置，通过设计改进的埃尔米特插值方法，获得更加真实的样品形貌图像。实验结果表明,本发明所建立的迟滞模型精度高，泛化能力强，能够准确模拟压电驱动器迟滞效应的非线性、记忆特性和频率相关性，利用该模型所设计的补偿算法，能够有效消除迟滞效应导致的图像畸变，从而提升原子力显微镜的成像质量。

公开(公告)号：CN218112268U

公开(公告)日：2022-12-23

申请号：CN202222843065.5

申请日：2022-10-27

Applicant: 南开大学

Inventor： 武毅男 ,  邓皓月 ,  方勇纯 ,  白一凡

IPC: B60F3/00 ,  B62D57/032 ,  B63H5/02

Abstract: 本实用新型为基于异型辐条的腿式水路两栖机器人，包括底盘、前足、后足、转向机构和传动机构；传动机构分别与前足和后足连接，转向机构与前足连接；底盘的底部设有充气气垫；其中，前足和后足均包括两个异型辐条腿，每条异型辐条腿均包括连接座、异型辐条、足端和异型桨叶；连接座的四周边缘呈圆周均匀设置有多条呈伞型的异型辐条，即异型辐条与机器人高度方向具有一定夹角；每个异型辐条的末端均连接有弧形长条状的足端；每个异型辐条的两侧对称设置有异型桨叶，异型桨叶沿背离异型辐条腿中心的方向宽度逐渐增加，异型桨叶的叶面呈弧形向机器人后方延伸。在陆地和水上运动均通过传动机构驱动前足和后足实现，两个环境中的运动不需要额外的切换结构，机器人结构简单紧凑。