- 杜友武;杨涛;李博;朱二琳;杨岳松;
控制系统中存在的未知扰动和测量噪声，限制了系统性能的提升，给控制设计带来了巨大挑战。提出了一种基于等价输入干扰(Equivalent Input Disturbance, EID)和卡尔曼滤波器(Kalman Filter, KF)的复合扰动抑制方法，以减小测量噪声对扰动抑制和系统控制性能的影响。首先，设计一种稳态卡尔曼滤波器，滤除测量信号中的高频噪声；其次，基于卡尔曼滤波器的输出，设计状态观测器和干扰估计器，计算等价输入干扰的估计值，并在控制通道中反向补偿，得到一种复合控制规律，以提高噪声环境下控制系统的扰动抑制性能；最后，设计电机转速控制系统仿真实验，验证该方法的有效性。与传统控制方案进行比较表明：新的结构使得系统在同时存在测量噪声和扰动的情况下，仍然具有良好的控制性能。
2024年04期 v.30;No.163 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1864K] - 田美玲;
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2024年04期 v.30;No.163 2+131页 [查看摘要][在线阅读][下载 1335K] - 华尚;赵环宇;赵延波;郭浩宇;刘伟;
针对分数阶多智能体系统的协调跟踪控制问题，首先，引入Caputo分数阶概念及证明方法，采用领导跟随多智能体系统的一致性控制算法，并通过线性矩阵不等式(Linear Matrix Inequality, LMI)来求解控制算法中的待设计参数，以保证所有智能体状态最终能够收敛到预期目标值；然后，借助Lyapunov稳定性理论、代数图论等方法得到分数阶多智能体系统实现领导跟随一致性的充分条件；最后，通过数值仿真验证理论结果的有效性。
2024年04期 v.30;No.163 8-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1812K] - 彭倩;吴浪;徐笑;韩锋钢;Mark Robinson;
针对无位置传感器轮毂电机比例积分(Proportion Integration, PI)控制中常见的抗干扰能力差、计算量大、控制精度不高等问题，提出一种粒子群-天牛须(Beetle Antennae Search-Particle Swarm Optimization, BAS-PSO)算法，在模型参考自适应系统(Model Reference Adaptive System, MRAS)观测电机转速与位置的基础上，实现转速控制器的PI参数自整定。建立永磁同步轮毂电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)的数学模型，以转速环传递函数的时间绝对误差积分指标(Integrated Time Absolute Error, ITAE)作为适应度函数，通过BAS-PSO算法优化转速控制器的PI参数；MRAS将电机本身作为参考模型，将含有待估计参数的定子电流方程作为可调模型，基于Popov超稳定理论，设计合适的自适应律，估计电机的转速与位置；利用Matlab/Simulink进行仿真对比，并在HIL平台进行硬件测试验证。结果表明：与传统方法相比，BAS-PSO算法能够提高电机的运行响应速度，降低转速超调量，提高系统的鲁棒性。
2024年04期 v.30;No.163 16-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 2574K] - 刘庆春;张兰春;
汽车转向节是车辆转向系统中的重要组成部分，其刚强度对转向系统的安全性和可靠性具有关键影响。基于汽车转向节刚强度分析的流程，对其前处理进行二次开发。首先，建立转向节的有限元模型，归纳静态刚强度分析的流程和关键步骤；然后，对Hypermesh软件的前处理部分进行二次开发，包括材料属性的赋予、硬点坐标的建立、载荷约束的施加和载荷步的建立；最后，通过对某款新能源汽车转向节前行制动工况下刚强度进行分析，验证了二次开发的有效性。分析结果表明：在转向节的上连接杆处应力、应变最大，应力最大值为319.8 MPa,位移最大值为1.376 mm,满足设计要求。通过对Hypermesh软件的二次开发，减少了前处理过程中的重复劳动，提高了技术人员的工作效率；同时，降低了汽车转向节的研发成本，缩短了研发周期。
2024年04期 v.30;No.163 28-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1681K] - 王奎俊;张兰春;魏英俊;
为了改善混合动力汽车的燃油经济性，设计了基于DynaProg方法的动态规划(Dynamic Programming, DP)算法，优化能量分配策略。以并联混合动力汽车为研究对象，基于Matlab建立整车模型；以燃油消耗最小为目标，建立DynaProg最优控制的数学模型，求出已知工况下混合动力汽车全局最优的动力源工作状态；与传统混合动力汽车动态规划控制策略和基于规则的混合动力汽车控制策略在运算速度、油耗与排放上分别进行仿真分析比较。结果表明：采用基于DynaProg方法的动态规划控制策略，相较于采用传统动态规划控制策略，运算速度提升了22.46%;相较于采用规则的混合动力汽车控制策略，汽车燃油经济性提高了17.08%,一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)尾气排放量分别降低了2.88%和16.29%。
2024年04期 v.30;No.163 36-43+62页 [查看摘要][在线阅读][下载 3035K] - 石添华;
针对自跟随低速智能车辆视觉跟随效果不理想及车辆需要频繁启停的问题，提出一种手势识别的车辆控制方法。采用YCrCb颜色空间Cr分量的Otsu法对手部图像进行阈值分割，通过形态学处理方法提取手部轮廓，采用支持向量机训练模型对手势进行指令识别；将指令下发至运动模块对车辆进行控制，在直线型、“L”型和“U”型三种场景下对自跟随低速智能车辆的跟随精度进行测试。结果表明：基于OpenCV的手势识别方法可用于智能车辆的跟随控制；采用手势识别控制的平均相对误差为1.16%,比视觉自跟随的平均相对误差降低了71.85%。
2024年04期 v.30;No.163 44-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1796K] - 漆瑞;杨军;郑焱;倪彰;戚顺顺;
文章针对高速行驶的汽车在侧风干扰下易发生横摆失稳与驶离预定路径的问题，建立了考虑侧风作用的整车八自由度动力学模型，并利用相平面法，识别侧风环境中汽车所处的状态，设计了主动前轮转向(AFS)与直接横摆力矩(DYC)协调控制器，对侧风环境中汽车行驶进行稳定性控制。在侧风干扰工况下，对控制算法进行仿真验证，结果表明：具有AFS与DYC协调控制器车辆的侧向位移小于无控制及单一控制器的车辆，横摆角速度、质心侧偏角和侧向加速度均得到明显改善，提高了车辆在侧风环境中行驶的安全性和稳定性。
2024年04期 v.30;No.163 52-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 3058K] - 高修保;戴国洪;陈从平;
光伏组件中的背板是一种含氟塑料，回收利用价值低且易产生环境污染，需要提前去除集中处理。为了研究超声椭圆振动切削(UEVC)去除退役光伏组件含氟背板的优越性，开展了超声椭圆振动切削(UEVC)与常规切削(CC)的对比仿真实验，并针对UEVC进行以切削速度、切削深度、切向振幅和频率为变量的单因素仿真实验。仿真结果表明：UEVC过程中，切削温度和切削力与切削速度和切削深度成正相关，与切向幅值和频率成负相关。其中，切削力受到切削深度的影响最显著。相对于CC而言，UEVC能够明显降低切削力和切削温度，其中，主切削力降低43%,切削温度降低11%,是一种在无污染的前提下去除退役光伏组件含氟背板的有效加工方式。
2024年04期 v.30;No.163 63-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 3463K] - 杨芳;朱圣清;
银纳米颗粒具有显著的表面等离激元特性，可作为折射率传感的关键材料，广泛应用于化学催化、信息传感、医用生物和新能源等领域。然而，未包覆的纯银纳米颗粒在复杂介质环境下，无法维持折射率传感的长期稳定性。文章提出了一种用于折射率传感的Ag@SiO_2复合纳米颗粒薄膜，其结构单元由岛状银纳米颗粒和一层依附在银颗粒表面的二氧化硅核壳构成。利用有限时域差分法(FDTD),模拟计算了不同包覆厚度的Ag@SiO_2复合纳米颗粒光谱特性以及折射率传感性能。结果表明：岛状Ag@SiO_2纳米颗粒薄膜的共振峰强烈依赖纳米颗粒的包覆材料的厚度和周围介质的折射率。Ag@SiO_2复合纳米颗粒薄膜折射率灵敏度优于未包覆的纯银纳米颗粒。Ag@SiO_2复合纳米颗粒薄膜相对于岛状纯银纳米颗粒具有更优的指标参数，有望作为折射率传感的关键材料，应用于介质环境的检测中。
2024年04期 v.30;No.163 71-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 2475K] - 王洪栋;储杰;高思念;陈晨;曹英华;孙金萍;
文章针对石油焦和冶金焦显微图像分类准确率低和小样本的问题，提出基于ResNet的石油焦与冶金焦图像分类模型，通过使用ImageNet大规模数据集上预先训练过的模型，获取更好的特征表示，实验对比了ResNet不同层的分类性能，且对比了训练模型前后的分类效果，确定了ResNet-50在处理该分类任务时的优势。将ResNet-50与其他深度学习模型进行对比分析，研究结果表明：ResNet-50结合预训练模型，能够准确区分2种焦炭类型，且鲁棒性较好。
2024年04期 v.30;No.163 79-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1911K] - 毛广志;丁彬;唐飞洋;刘聪聪;郁钱;
针对普通相机无法获取人脸图片的深度信息而导致识别率低的问题，提出了一种基于点云和RGB图像的三维人脸增强识别方法。首先，利用深度相机采集点云数据和RGB图像，并利用Transformer的Attention机制建立图像的融合机制。其次，在FaceNet的MobileNet中增加encoder网络层，即PointTransformer,可以将数据分成多块计算。在encoder网络中，利用Attention机制将点云与RGB图像融合，以增强3D人脸识别的准确率。结果表明：基于点云和RGB图像的三维人脸增强识别方法的准确率达到99.67%,验证了此方法的可行性。
2024年04期 v.30;No.163 85-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1898K] - 苏斯;
文章收集整理了池州傩戏面具的艺术元素，分析了池州傩戏正神面具、凶神面具和世俗人物面具的造型和色彩艺术特征，并针对当前服装的发展状况，探讨了将面具元素与现代服装进行融合的可行性。并提出池州傩戏面具艺术元素在服装中的创新设计方法，分别从池州傩戏面具的图案抽象化变形、色彩搭配、图案创新组合设计等角度进行探索，研究了傩戏面具图案与现代服装的结合方式，尝试从制作工艺、服装款式设计方面进行转化与设计。这将开辟以面具为设计要素的服装个性化设计的新思路，使古老的池州傩面具艺术得到保护和发展，也为设计师在现代服装的创新设计上提供了借鉴和参考。
2024年04期 v.30;No.163 90-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1775K] - 孙磊;张琪;夏菽兰;陈冲;喻祺翔;邹志鹏;
在智能混合机器人控制系统中，路径规划算法复杂度高、对环境变化适应性弱、控制功能单一，导致在实际应用中延时大、控制难度高，无法适应复杂环境。针对以上问题，提出智能混合机器人边缘计算的方法，在靠近用户或数据源的位置提供网络、计算、存储服务，对当前环境进行精准定位。通过对蚁群算法(Ant Colony Optimization, ACO)、烟花算法(Fireworks Algorithm, FWA)和A*算法进行比较，确定A*算法进行路径规划能够更快迭代出最短路径轨迹。同时，采用三次多项插值原理对机器人手臂运动轨迹进行优化，使智能混合机器人能够更加快速地定位到物体，准确进行抓取，从而能适用于更多的场景需求。
2024年04期 v.30;No.163 98-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 2183K] - 张邦森;王朝立;王刚;季云峰;
以板球系统模型为基础，提出了使用多自由度串联机械臂控制乒乓球平衡的方法。首先，从板球控制系统出发，分析这类平衡算法的优缺点；其次，对六自由度串联机械臂进行运动学分析；最后，通过Matlab软件和Webots软件对机械臂进行仿真试验，验证其准确性。仿真结果表明：在一般的应用场景下，使用多自由度串联机械臂控制乒乓球平衡的方法具有一定的通用性。
2024年04期 v.30;No.163 105-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1658K] - 朱福先;胡可军;杨梅;段刘阳;
为提高课程思政育人效果，引导工科专业深入推进课程思政建设，文章基于模糊集理论，研究了工科专业基础课课程思政教学的定量评价方法。首先，根据理工科课程思政教学评价指标体系，以工科专业基础课理论力学课程为例，构建了其课程思政教学的同行评价、学生评教和教师自评三方面的评价指标体系及权重分配。然后，采用模糊集理论，计算分析定性评价结果。研究表明，该方法可用于专业基础课课程思政的定量综合评价，具有很强的可操作性，分析结果科学、可信。
2024年04期 v.30;No.163 113-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 1280K] - 赵晓乐;侯文涛;
混沌时间序列具有不可预测性和类随机性等特性，会导致混沌时间序列的多步预测及其困难。文章探讨了基于支持向量回归模型的混沌时间序列递归多步预测理论及应用。首先，介绍了支持向量回归模型和混沌时间序列递归多步预测理论；然后，将该理论分别应用于Logistic Map和太阳黑子混沌时间序列，并进行实证分析。结果表明，受累积误差的影响，预测步数越多，均方误差和归一化均方误差均越大，而R~2越小。Logistic Map递归可预测步数大概是14步，太阳黑子递归可预测步数大概是6步；最后，对后续的研究工作提出了几点思考意见。
2024年04期 v.30;No.163 119-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 2253K] - 黄文波;严静;
设(~*-)环R中存在一列相互正交且等价的(投影)幂等元e_1,…,e_n。若令e=e_1+…+e_n,则(~*-)环eRe(~*-)同构于全矩阵环M_n(e_iRe_i),i=1,…,n。由此，本文证得以下结果：(1)每一个真无限的C~*-代数~*-同构于一个全矩阵代数；(2)设M是一个没有交换直和项的von Neumann代数且LS(M)是附着于M的局部可测算子全体，则LS(M)的任何一个包含M的子代数都同构于一列全矩阵代数的直和。
2024年04期 v.30;No.163 126-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1088K] - 本刊编辑部;
<正>近日，由中国教育科学研究院职业教育与继续教育研究所指导，武汉大学中国科学评价研究中心、数字出版智能服务技术教育部工程研究中心联合研发的国内首个应用型期刊评价报告——《中国应用型期刊评价研究报告(2023版)》(CACJ)正式向社会发布。《江苏理工学院学报》获评“CACJ中国应用型核心期刊”。本次应用型期刊评价共有1365种期刊参评，覆盖了17个行业大类和2个综合大类，评选出61种应用型权威期刊、276种应用型核心期刊、497种应用型扩展期刊和531种应用型入库期刊。
2024年04期 v.30;No.163 130页 [查看摘要][在线阅读][下载 857K] 下载本期数据