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面向ERT大面积触觉传感的自适应优化成像方法
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作者 郑文栋 刘华平 孙富春 《测控技术》 2024年第4期21-28,共8页
在动态的非结构化环境中,有效地感知物理接触对于智能机器人安全交互至关重要。为了能够检测各种潜在的物理交互,需要在机器人表面部署大面积触觉传感器。目前,现有的大面积触觉传感器主要是通过传感阵列方式实现的,但是大规模部署传感... 在动态的非结构化环境中,有效地感知物理接触对于智能机器人安全交互至关重要。为了能够检测各种潜在的物理交互,需要在机器人表面部署大面积触觉传感器。目前,现有的大面积触觉传感器主要是通过传感阵列方式实现的,但是大规模部署传感元件在实际应用中存在巨大挑战。电阻层析成像(Electrical Resistance Tomography,ERT)技术作为一种连续传感方式,有望克服传统触觉传感阵列的一些限制。为此,利用ERT设计了一款新型的大面积触觉传感器。在此基础上,提出了一种基于自适应感兴趣区(Region of Interest,ROI)的图像重构算法,将图像重构限制在交互区域内,以提高传感器的空间分辨率。为了验证提出成像算法的有效性,通过仿真与物理实验对其进行了全面评估。实验验证了该算法可以有效提高触觉传感器在交互区域的空间分辨率,使其具有较高的测量精度。实验结果表明,该传感器的平均定位误差为0.823 cm,能够准确地识别8种不同交互模式,其精度高达98.6%。这一研究工作表明,该传感器为机器人具身触觉传感的实现提供了一个新的解决方案。 展开更多
关键词 大面积触觉传感 电阻层析成像 机器人触觉感知 人机交互 图像重建
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基于形态的具身智能研究:历史回顾与前沿进展 被引量:2
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作者 刘华平 郭迪 +1 位作者 孙富春 张新钰 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1131-1154,共24页
具身智能强调智能受脑、身体与环境协同影响,更侧重关注智能体与环境的“交互”.因此,在具身智能的研究中,智能体的物理形态与感知、学习、控制的关系起到至关重要的作用.当前,具身智能综合吸收了机构学领域关于形态、结构,机器学习领... 具身智能强调智能受脑、身体与环境协同影响,更侧重关注智能体与环境的“交互”.因此,在具身智能的研究中,智能体的物理形态与感知、学习、控制的关系起到至关重要的作用.当前,具身智能综合吸收了机构学领域关于形态、结构,机器学习领域关于感知、学习,以及机器人领域关于行为、控制等的相关研究成果,形成了相对完整、独立并仍在蓬勃发展的学科分支.但是,目前尚无文献完整地梳理基于形态的具身智能研究进展.本文从这个角度出发,重点围绕基于形态计算的行为生成、基于学习的形态控制,以及基于学习的形态优化这三方面总结重要的研究进展,凝炼相关的科学问题,并总结未来的发展方向,可为具身智能的研究提供参考. 展开更多
关键词 具身智能 形态智能 形态计算 形态控制 形态−控制协同优化
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孙富春诗选
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作者 孙富春 《北方作家》 2008年第4期58-59,共2页
关键词 孙富春 你我 鸟叫 床下
原文传递
基于对比学习的航海雷达目标检测方法
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作者 司凌宇 强文文 +3 位作者 李港 刘美琴 徐帆江 孙富春 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1791-1802,共12页
由于航海雷达图像中的目标与杂波的相似度较高,因此目标检测任务非常困难.此外,虽然航海雷达的原始数据量很大,但标注需要大量的专业知识,导致目前可以直接使用的有效数据很少.为解决上述问题,本文首先建立了两个航海雷达数据集,分别是... 由于航海雷达图像中的目标与杂波的相似度较高,因此目标检测任务非常困难.此外,虽然航海雷达的原始数据量很大,但标注需要大量的专业知识,导致目前可以直接使用的有效数据很少.为解决上述问题,本文首先建立了两个航海雷达数据集,分别是无标签的航海雷达数据集(Unlabeled Marine Radar Dataset,UMRD)和有标签的航海雷达检测数据集(Marine Radar Detection Dataset,MRDD).同时,本文提出了一种基于对比学习的航海雷达目标检测方法(Contrastive Learning for Marine Radar Detection,CLMRD).该方法首先以聚类的方式产生伪标签,然后以交替预测的方式从样例级别提高特征的判别性,并根据一致性准则从数据分布级别提升特征判别性.接下来,使用Yolov5作为目标检测网络,并结合预训练的特征提取器进行微调.最后,CLMRD对不同切片的检测结果进行融合.提出的方法在MRDD数据集上达到了0.97的准确率和0.95的召回率,显著优于其他检测方法,验证了其有效性和鲁棒性. 展开更多
关键词 航海雷达 目标检测 自监督学习 特征表示
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非线性系统神经网络自适应控制的发展现状及展望 被引量:13
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作者 孙富春 李莉 孙增圻 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期254-260,共7页
简要回顾了神经网络控制及其应用的发展历程,重点论述了人们在连续、离散时间非线性系统的神经网络以及神经模糊稳定自适应控制研究方面所取得的主要进展,探讨了神经网络自适应控制研究方面存在的主要问题及解决问题的基本途径.作为当... 简要回顾了神经网络控制及其应用的发展历程,重点论述了人们在连续、离散时间非线性系统的神经网络以及神经模糊稳定自适应控制研究方面所取得的主要进展,探讨了神经网络自适应控制研究方面存在的主要问题及解决问题的基本途径.作为当前解决神经网络自适应控制问题的途径之一,介绍了近来人们对二阶模糊神经网络以及量子神经网络的研究.最后,总结并指出了这一领域下一步的发展方向和有待解决的新课题. 展开更多
关键词 神经网络 非线性系统 自适应控制 稳定性
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基于观测器的机械手神经网络自适应控制 被引量:6
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作者 孙富春 孙增圻 张钹 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期295-302,共8页
提出了一种基于观测器的机械手神经网络自适应轨迹跟随控制器设计方法,这里机械手的动力学非线性假设是未知的,并且假设机械手仅有关节角位置测量.文中采用一个线性观测器重构机械手的关节角速度,用神经网络逼近修正的机械手动力学... 提出了一种基于观测器的机械手神经网络自适应轨迹跟随控制器设计方法,这里机械手的动力学非线性假设是未知的,并且假设机械手仅有关节角位置测量.文中采用一个线性观测器重构机械手的关节角速度,用神经网络逼近修正的机械手动力学非线性,改进系统的跟随性能.基于观测器的神经网络自适应控制器能够保证机械手角跟随误差和观测误差的一致终结有界性以及神经网络权值的有界性,最后给出了机械手神经网络自适应控制器-观测器设计的主要理论结果,并通过数字仿真验证了所提方法的性能. 展开更多
关键词 机械手 观测器 神经网络 自适应控制
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SISO Mamdani模糊系统作为函数逼近器的必要条件 被引量:7
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作者 孙富春 杨晋 刘华平 《智能系统学报》 2009年第4期288-294,共7页
模糊系统已被证明是通用逼近器,但实现高精度通常需要大量规则.模糊系统满足给定精度的必要条件能指导最优系统的构造,如输入输出模糊集、模糊规则的选取.研究了单输入单输出(SISO)Mamdani模糊系统在给定逼近精度下作为函数逼近器的必... 模糊系统已被证明是通用逼近器,但实现高精度通常需要大量规则.模糊系统满足给定精度的必要条件能指导最优系统的构造,如输入输出模糊集、模糊规则的选取.研究了单输入单输出(SISO)Mamdani模糊系统在给定逼近精度下作为函数逼近器的必要条件.由于通用型SISO Mamdani模糊系统在划分子区间单调,所以模糊系统的最优配置是输入域的划分数至少为系统输出的单调性变化次数.当模糊系统满足给定逼近精度时,通过分析目标函数的局部特性,基于目标函数的极点,建立了SISO Mamdani模糊系统的必要条件.更重要的是证明了现有的必要条件仅仅是该文结论的一种特例.最后,使用数值实例来验证该文的结论,分析模糊系统作为函数逼近器的优劣. 展开更多
关键词 模糊系统 必要条件 模糊规则 逼近精度
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离散系统的滑动模控制及其在一伺服系统控制中的应用(英文) 被引量:5
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作者 孙富春 孙增圻 尔联结 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期466-472,共7页
本文借助李雅普诺夫稳定理论研究了一类具有有界参数和扰动不确定性离散系统的滑动模控制方法,并将其用于一飞行仿真器的高精度伺服控制,得到了较好的仿真和实验结果.
关键词 滑动模控制 伺服控制 离散系统
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面向在轨服务遥操作技术的研究与展望 被引量:11
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作者 孙富春 吴凤鸽 刘华平 《空间控制技术与应用》 2008年第1期33-37,共5页
回顾了面向在轨服务遥操作技术的发展现状。针对现代航天器对在轨服务的技术需求,分别从系统结构与体系结构、控制模式、控制技术等方面论述了面向在轨服务遥操作技术需要研究的主要关键技术问题。最后,对遥操作技术的未来发展进行了展望。
关键词 空间飞行器 在轨服务 遥操作
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机械手的神经网络稳定自适应控制器设计(英文) 被引量:5
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作者 孙富春 孙增圻 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期809-816,共8页
本文针对机械手轨迹跟随控制问题,提出了一种稳定的神经网络自适应控制器设计方法,这里机械手的非线性动力学假设是未知的.提出方法是神经网络方法和扇区自适应变结构控制方法的集成.扇区变结构控制的作用有两个,其一是在系统神经... 本文针对机械手轨迹跟随控制问题,提出了一种稳定的神经网络自适应控制器设计方法,这里机械手的非线性动力学假设是未知的.提出方法是神经网络方法和扇区自适应变结构控制方法的集成.扇区变结构控制的作用有两个,其一是在系统神经网络控制失灵的情形下提供闭环系统的全局稳定性;其二是在神经网络的近似域内改进系统的跟随性能.本文采用李雅普诺夫稳定理论给出了系统的稳定性和跟随误差收敛性的证明,并且通过数字仿真验证了提出方法的有效性. 展开更多
关键词 机器人 神经网络 自适应控制器
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采样非线性系统的神经网络稳定自适应控制 被引量:2
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作者 孙富春 孙增圻 张戎军 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第6期648-656,共9页
针对一类动力学未知或难以建模的采样非线性系统,提出了一种基于神经网络的跟随控制器稳定自适应控制方法.控制器采用径向基函数神经网络近似对象的动力学非线性,神经网络参数的自适应规律由稳定理论得到.文中给出了系统稳定性和跟... 针对一类动力学未知或难以建模的采样非线性系统,提出了一种基于神经网络的跟随控制器稳定自适应控制方法.控制器采用径向基函数神经网络近似对象的动力学非线性,神经网络参数的自适应规律由稳定理论得到.文中给出了系统稳定性和跟随误差收敛性的证明,并通过仿真实例揭示了所提方法的性能. 展开更多
关键词 自适应控制 采样数据 非线性系统 神经网络
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机械手的神经网络自适应滑动模控制器设计 被引量:1
12
作者 孙富春 孙增圻 尔联结 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期168-172,共5页
针对多关节机械手的鲁棒跟随控制器设计问题,提出了一种新的机械手神经网络自适应滑动模控制器设计方法,机械手的动力学非线性假设是完全未知的。在提出的控制结构中,高斯径向基函数神经网络用于在线补偿机械手的动力学非线性,参数... 针对多关节机械手的鲁棒跟随控制器设计问题,提出了一种新的机械手神经网络自适应滑动模控制器设计方法,机械手的动力学非线性假设是完全未知的。在提出的控制结构中,高斯径向基函数神经网络用于在线补偿机械手的动力学非线性,参数学习律由稳定性理论得到。给出了系统稳定性和参数收敛性的证明。 展开更多
关键词 机械手 滑动模控制 神经网络 自适应控制
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机械手的离散滑动模控制器设计(英文) 被引量:2
13
作者 孙富春 孙增圻 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第4期360-368,共9页
本文针对机器人系统的计算机控制问题,将带有边界层的滑动模控制器设计方法推广到了离散系统。本文研究了采样周期对系统性能的影响并给出其选择方法,为进一步提高跟随精度,本文提出了一种新的补偿方法。最后,本文提出方法的有效性和优... 本文针对机器人系统的计算机控制问题,将带有边界层的滑动模控制器设计方法推广到了离散系统。本文研究了采样周期对系统性能的影响并给出其选择方法,为进一步提高跟随精度,本文提出了一种新的补偿方法。最后,本文提出方法的有效性和优越性在PUMA560六自由度机械手的数字仿真中获得验证。 展开更多
关键词 控制器 机械手 滑动模
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线性调节器鲁棒设计法 被引量:2
14
作者 孙富春 顾文锦 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第1期41-49,共9页
本文将文献最优控制系统设计加权阵的选择方法推广到鲁棒控制系统设计,进而得到鲁棒控制系统设计的一种新方法。本方法适用于输出反馈系统的最优和鲁棒设计,从而使文献最优全状态反馈系统设计方法成为其一个特例。一个具体实例显示出本... 本文将文献最优控制系统设计加权阵的选择方法推广到鲁棒控制系统设计,进而得到鲁棒控制系统设计的一种新方法。本方法适用于输出反馈系统的最优和鲁棒设计,从而使文献最优全状态反馈系统设计方法成为其一个特例。一个具体实例显示出本方法设计结果具有较文献设计结果较优的性能。 展开更多
关键词 线性调节器 鲁棒性 最优设计
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系统仿真技术在某飞行器侧向回路稳定性分析中的应用 被引量:1
15
作者 孙富春 陆文娟 韦峰 《系统仿真学报》 CAS CSCD 1995年第3期40-47,共8页
系统仿真技术在辅助控制系统模型的建立、控制器的设计以及控制系统的分析中发挥着至关重要的作用。本文主要讨论了系统仿真技术在某飞行器侧向回路非线性模型的简化及其稳定性分析中的应用。利用简化模型得到了一组预测飞行器侧向回路... 系统仿真技术在辅助控制系统模型的建立、控制器的设计以及控制系统的分析中发挥着至关重要的作用。本文主要讨论了系统仿真技术在某飞行器侧向回路非线性模型的简化及其稳定性分析中的应用。利用简化模型得到了一组预测飞行器侧向回路极限环的解折计算公式、并结合实例利用仿真技术对所得结论进行验证。 展开更多
关键词 系统仿真 稳定性分析 飞行器 侧向回路 飞行控制
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采样非线性系统的动态神经网络稳定自适应控制 被引量:1
16
作者 孙富春 孙增圻 慕春棣 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第6期721-728,共8页
研究了一类采样数据非线性系统的动态神经网络稳定自适应控制方法 .不同于静态神经网络自适应控制 ,动态神经网络自适应控制中神经网络用于逼近整个采样数据非线性系统 ,而不是动态系统中的非线性分量 .系统的控制律由神经网络系统的动... 研究了一类采样数据非线性系统的动态神经网络稳定自适应控制方法 .不同于静态神经网络自适应控制 ,动态神经网络自适应控制中神经网络用于逼近整个采样数据非线性系统 ,而不是动态系统中的非线性分量 .系统的控制律由神经网络系统的动态逆、自适应补偿项和神经变结构鲁棒控制项组成 .神经变结构控制用于保证系统的全局稳定性 ,并加速动态神经网络系统的逼近速度 .证明了动态神经网络自适应控制系统的稳定性 ,并得到了动态神经网络系统的学习算法 .仿真研究表明 。 展开更多
关键词 动态神经网络 自适应控制 非线性系统
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一个矩阵指数和矩阵特征向量的计算机解析算法 被引量:1
17
作者 孙富春 顾文锦 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 1989年第1期48-54,共7页
本文通过线性变换的方法,提出了求解一个循环矩阵的矩阵指数和矩阵特征向量解析算法的三个定理(含递推公式)。最后作了方法比较并给出了一个计算实例。
关键词 矩阵 指数 特性向量 计算机 算法
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基于经验学习的空间机器人精细抓捕方法 被引量:1
18
作者 孙富春 刘春芳 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2015年第5期1-5,12,共6页
机器人在空间环境下完成对复杂形状物体的精细操作,要求其具有较强的自主操作规划能力.从学习人类经验出发,模仿人类经验生成来建立经验数据库,提出有效的物体分类方法,在物体类别基础上,识别同类物体的可抓取区域,并提出"单拇指&q... 机器人在空间环境下完成对复杂形状物体的精细操作,要求其具有较强的自主操作规划能力.从学习人类经验出发,模仿人类经验生成来建立经验数据库,提出有效的物体分类方法,在物体类别基础上,识别同类物体的可抓取区域,并提出"单拇指"姿态规划方法,将对物体的操作经验泛化到同类物体的操作规划中.试验证明了算法的有效性. 展开更多
关键词 精细操作 空间机器人 人类经验 抓取规划 物体分类
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柔性连杆机器人的多速率神经网络混合控制器设计 被引量:2
19
作者 孙富春 孙增圻 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 1997年第A00期425-429,共5页
提出了一种用于动力学都分已知柔性连杆机器人的多速率神经网络自适应混合控制墨。基于奇异摄动方法和两时标分解,柔性连杆机器人的模型分解成两个子系统:慢子系统和快子系统。这样可以根据每个分立的子系统设计系统的慢和快控制律,然... 提出了一种用于动力学都分已知柔性连杆机器人的多速率神经网络自适应混合控制墨。基于奇异摄动方法和两时标分解,柔性连杆机器人的模型分解成两个子系统:慢子系统和快子系统。这样可以根据每个分立的子系统设计系统的慢和快控制律,然后组合成一个混合控制。系统的慢控制由基于神经网络的自适应控制器实现,用于控制等效的刚性连杆机器人,而快控制用于在慢子系统建立的平衡轨迹附近稳定快子系统。 展开更多
关键词 柔性机械手 奇异摄动 离散时间系统 神经网络
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模糊系统建模综述 被引量:2
20
作者 孙富春 罗敏楠 《杭州电子科技大学学报(自然科学版)》 2015年第5期1-6,共6页
模糊系统的一致逼近能力和可解释性能使得其能够直观高效地描述复杂的非线性不确定系统。然而,复杂系统的模糊建模方法面临"规则爆炸"的挑战。该文首先回顾了模糊系统一致逼近性以及模糊系统逼近的充分条件和必要条件。在此... 模糊系统的一致逼近能力和可解释性能使得其能够直观高效地描述复杂的非线性不确定系统。然而,复杂系统的模糊建模方法面临"规则爆炸"的挑战。该文首先回顾了模糊系统一致逼近性以及模糊系统逼近的充分条件和必要条件。在此基础上,综述了基于数据驱动的模糊系统辨识方法,并重点介绍了流行的稀疏表达思想在模糊系统辨识领域中的应用。 展开更多
关键词 模糊系统 一致逼近 数据驱动模糊建模
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