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一种双电容换流型混合式直流断路器
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作者 陶彩霞 王文博 +2 位作者 李泰国 姜璐 张建刚 《电气工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期315-324,共10页
混合式直流断路器可以快速、准确隔离线路故障,在直流电网故障清除难题中发挥重要作用。为解决直流断路器开断能力要求高、限流能力弱、制造成本大、故障隔离速度慢等问题,提出一种双电容换流型混合式直流断路器(Double capacitor commu... 混合式直流断路器可以快速、准确隔离线路故障,在直流电网故障清除难题中发挥重要作用。为解决直流断路器开断能力要求高、限流能力弱、制造成本大、故障隔离速度慢等问题,提出一种双电容换流型混合式直流断路器(Double capacitor commutated hybrid DC circuit breaker,D-C-DCCB)拓扑。构建断路器时,巧妙利用自充电通路实现电容预充电及反向充电后电容能量的耗散。通过电容反向充电与阻感限流支路降低故障电流上升速率及峰值,利用限流电阻与二极管组实现限流电感,完成限流工作后被短路及储存能量耗散,加快故障隔离速度的同时,有效减少了避雷器吸收能量。对所提断路器的拓扑结构及工作原理进行分析及推导,在PSCAD/EMTDC中对所提断路器拓扑进行了四端直流电网仿真验证,与现有的直流电网故障清除拓扑在性能及经济性方面进行了对比,证明了所提断路器具有性能好、经济性高的优点。 展开更多
关键词 混合式直流断路器 直流电网 直流故障 故障限流
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基于UMAP语音多特征融合的列车司机疲劳检测
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作者 李泰国 周星宏 +1 位作者 全琴 徐铸业 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4014-4026,共13页
列车司机在司乘作业中全程采用确认呼唤标准用语是保障铁路运输安全的重要一环。通过对列车司机的呼叫应答语音进行疲劳检测,可以有效地评估列车司机的驾驶疲劳状态和注意力程度,辅助监督列车司机保持行车作业质量和注意驾驶安全的风险... 列车司机在司乘作业中全程采用确认呼唤标准用语是保障铁路运输安全的重要一环。通过对列车司机的呼叫应答语音进行疲劳检测,可以有效地评估列车司机的驾驶疲劳状态和注意力程度,辅助监督列车司机保持行车作业质量和注意驾驶安全的风险控制。在基于语音技术的列车司机疲劳检测过程中,针对疲劳特征提取不够充分和所提取特征维数过高导致疲劳检出率低的问题,提出一种基于UMAP(Uniform Manifold Approximation and Projection)语音多特征融合的列车司机疲劳检测模型。首先,考虑到列车司机进入驾驶疲劳状态主要由生理疲劳和心理疲劳引起,因此选取蕴含丰富生理、心理信息的语音信号作为疲劳检测的输入。其次,提取呼叫应答语音信号中能够表征疲劳的韵律类、音质类、语谱类和非线性动力学类特征量及其统计参数族。再利用UMAP算法对该特征矩阵进行特征融合降维,实现高维数据在低维空间的有效表达,去除冗余信息后保留对于疲劳较敏感的特征向量,输入Informer分类器得到疲劳检测结果。实验结果表明,与线性降维算法PCA(Principal Components Analysis)、KPCA(Kernel Principal Component Analysis)和流形降维算法T-SNE(T-distribution Stochastic Neighbor Embedding)相比,通过UMAP算法融合降维后保留的关键特征对于清醒与疲劳的判别性更显著。最后结合Informer分类器可以有效检测出驾驶员的疲劳状态,并达到了91.8%的检测准确率。在准确、鲁棒地识别列车司机疲劳状态以保障行车安全方面,该模型能够满足列车司机疲劳状态检测的应用需求。 展开更多
关键词 语音特征 多特征融合 特征融合降维 Informer分类器 疲劳检测
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基于SNMP的嵌入式终端状态管理系统的设计 被引量:5
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作者 李泰国 王志龙 +3 位作者 文新 曹靓姝 王世佳 夏加高 《计算机技术与发展》 2016年第8期138-142,共5页
为支持航天器嵌入式网络终端在研制过程中调试、测试及排故的需要,研究了基于SNMP的嵌入式终端状态管理系统的实现方法。在介绍了SNMP协议的原理以及工作环境的基础上,详细分析基于KSZ8851以太网控制器的嵌入式终端软件设计;在上位机采... 为支持航天器嵌入式网络终端在研制过程中调试、测试及排故的需要,研究了基于SNMP的嵌入式终端状态管理系统的实现方法。在介绍了SNMP协议的原理以及工作环境的基础上,详细分析基于KSZ8851以太网控制器的嵌入式终端软件设计;在上位机采用WinSNMP、套接字以及多线程技术实现对航天器网络终端状态的管理与测试。系统测试结果表明,该系统可以有效地对信息终端进行全面监测与管理,工作稳定可靠,维护和使用方便,操作方法简单,具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 嵌入式终端 SNMP协议 WINSNMP 套接字 多线程技术
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基于OpenGL空间机械臂三维重构可视化研究 被引量:8
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作者 李泰国 文新 +1 位作者 王伟文 高家祺 《计算机技术与发展》 2018年第1期178-181,187,共5页
机器臂存在结构复杂、真实设备成本昂贵、实验条件受限等问题。在机械臂的设计研究中,可视化仿真系统作为一种安全灵活的工具,发挥着非常重要的作用,并广泛应用于机械臂设计和开发的各阶段。利用专业建模软件3D Studio MAX建立机械臂三... 机器臂存在结构复杂、真实设备成本昂贵、实验条件受限等问题。在机械臂的设计研究中,可视化仿真系统作为一种安全灵活的工具,发挥着非常重要的作用,并广泛应用于机械臂设计和开发的各阶段。利用专业建模软件3D Studio MAX建立机械臂三维模型及场景,然后转换为OpenGL可以识别的3DS模型数据格式。在Visual C++开发环境中完成3DS模型数据的读取,结合OpenGL进行机械臂三维模型的重绘。根据机械臂D-H参数完成的机械臂正逆运动学求解算法,可以嵌入基于OpenGL的空间机械臂三维仿真系统中完成机械臂的运动控制和路径规划。实验结果表明,在Windows环境下以Visual C++结合OpenGL技术进行机械臂三维重构可视化研究,便于嵌入用户控制算法,可为机械臂的运动控制和路径规划研究提供依据。 展开更多
关键词 空间机械臂 三维模型 3DS OPENGL 视化系统
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偏置式空间机械臂关节角参数化逆运动学求解 被引量:4
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作者 李泰国 文新 +1 位作者 段福伟 贾露娟 《机床与液压》 北大核心 2018年第9期47-51,22,共6页
针对偏置式空间7自由度(DOF)冗余机械臂,提出了一种基于关节角参数化的运动学求解方法。根据空间机械臂的结构特点对其臂型进行了分析,采用D-H(Denavit-Hartenberg)法建立空间机械臂坐标系。采用D-H法对空间机械臂操作空间进行了描述,... 针对偏置式空间7自由度(DOF)冗余机械臂,提出了一种基于关节角参数化的运动学求解方法。根据空间机械臂的结构特点对其臂型进行了分析,采用D-H(Denavit-Hartenberg)法建立空间机械臂坐标系。采用D-H法对空间机械臂操作空间进行了描述,在考虑运动学约束的基础上,得到了以关节角为变量的正运动学模型。通过分析逆运动学模型的可解性,采用矩阵逆乘的解析法求解了该类机械臂逆运动学的完整解析解。在Matlab环境下,使用Matlab Robotic Tools对机械臂的初始姿态进行了仿真。通过给定的机械臂末端位姿,根据推导的逆运动学算法对空间机械臂各个关节的角度进行了求解。机器臂的运动学逆解算将作为机器臂运动规划和轨迹控制的基础。 展开更多
关键词 空间机械臂 D-H参数 正运动学 逆运动学
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小型磁偏转质谱计上位机软件的设计与实现 被引量:4
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作者 李泰国 郭美如 +2 位作者 赵以德 王亮 肖玉华 《真空与低温》 2013年第1期46-49,共4页
在小型磁偏转质谱计的调试过程中,需要由质谱计上位机软件向下位机发送间接指令并实现扫描控制和对离子流的采集、处理、存储和分析。基于此,本文采用面向对象的程序设计方法,在VC++6.0环境下对质谱计的上机位机软件进行设计与实现。质... 在小型磁偏转质谱计的调试过程中,需要由质谱计上位机软件向下位机发送间接指令并实现扫描控制和对离子流的采集、处理、存储和分析。基于此,本文采用面向对象的程序设计方法,在VC++6.0环境下对质谱计的上机位机软件进行设计与实现。质谱计上位机软件通过CAN(Controller Area Network)总线与质谱计下位机进行通信,实现对下位机的控制和数据处理。利用质谱计上位机软件可以替代大量冗杂的人工处理数据的工作,而且可以数据实时采集存储,可以进行随时再现、分析、从中获得有用的数据,避免数据的丢失。调试结果表明,质谱计上位机软件设计正确,具有很强的工程实用性。 展开更多
关键词 质谱计 上位机软件 数据采集 CAN总线
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基于改进YOLOv5s算法的列车驾驶员手势识别 被引量:8
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作者 李泰国 张英志 +1 位作者 张天策 陈小强 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期75-83,共9页
随着智能铁路的发展,人工智能技术得到广泛应用。通过深度学习对列车驾驶员手势实时检测,可提高检查驾驶员手势执行情况的效率,保证列车运行安全。针对现有手势识别算法识别精度低、检测速度慢、难以部署等问题,提出一种改进的YOLOv5s... 随着智能铁路的发展,人工智能技术得到广泛应用。通过深度学习对列车驾驶员手势实时检测,可提高检查驾驶员手势执行情况的效率,保证列车运行安全。针对现有手势识别算法识别精度低、检测速度慢、难以部署等问题,提出一种改进的YOLOv5s列车驾驶员手势识别算法。首先在原始主干网络的卷积操作之后添加CBAM模块,加强重要特征信息,抑制次要特征信息;其次在颈部网络中引入BiFPN模块,在不过多增加计算量的情况下,更好地实现多尺度特征融合;最后通过改进的K-means聚类算法生成适合本文数据集的先验框,更好地提升预测框精准度,加强模型的识别性能。实验结果表明,本算法在测试集上平均精确率均值为0.955,检测速度为71 FPS,网络模型所占内存为15.9 MB,验证了该算法具有识别精度高、检测速度快、模型内存占比小等优势,对于实现工程部署有重要意义。 展开更多
关键词 CBAM模块 BiFPN模块 YOLOv5s算法 列车驾驶员 手势识别
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星载高分辨率红外触摸屏的设计与实现
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作者 李泰国 文新 +2 位作者 董义鹏 马文 夏加高 《自动化仪表》 CAS 2016年第10期36-39,42,共5页
针对航天电子产品特殊的应用环境,为优化航天仪表产品人机交互方式,研究了基于现场可编程门阵列(FPGA)+数字信号处理(DSP)架构的星载高分辨率红外触摸屏的设计与实现方法。在介绍了星载红外触摸屏系统整体架构的基础上,详细阐述了星载... 针对航天电子产品特殊的应用环境,为优化航天仪表产品人机交互方式,研究了基于现场可编程门阵列(FPGA)+数字信号处理(DSP)架构的星载高分辨率红外触摸屏的设计与实现方法。在介绍了星载红外触摸屏系统整体架构的基础上,详细阐述了星载红外触摸屏的硬件设计、FPGA设计、图形用户界面(GUI)设计以及基于拉格朗日插值的DSP算法设计。针对星载红外触摸屏的特殊用途,分析了星载红外触摸屏的可靠性设计;对装配完成后的星载红外触摸屏进行了系统性能测试。测试结果表明,该系统简单可靠、工作稳定、屏幕分辨率高,可以满足航天仪表产品的特殊需求。 展开更多
关键词 航天仪表 人机交互 红外触摸屏 拉格朗日插值 可靠性 系统性能 DSP算法 FPGA GUI
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基于面部倒立摆模型与信息熵的驾驶员疲劳检测 被引量:2
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作者 李泰国 张天策 +1 位作者 周星宏 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期24-32,共9页
驾驶员疲劳检测的研究有助于降低交通事故的发生。本文提出一种基于面部倒立摆模型与信息熵的疲劳检测方法,首先,采用PFLD(Practical Facial Landmark Detector)模型检测驾驶员面部关键点坐标,并估计用于表示头部姿态信息的Pitch、Yaw以... 驾驶员疲劳检测的研究有助于降低交通事故的发生。本文提出一种基于面部倒立摆模型与信息熵的疲劳检测方法,首先,采用PFLD(Practical Facial Landmark Detector)模型检测驾驶员面部关键点坐标,并估计用于表示头部姿态信息的Pitch、Yaw以及Roll角度值;然后,以关键点坐标为输入建立面部倒立摆模型,计算模型中连杆系统在驾驶员驾驶过程中的动能和势能;之后,以倒立摆模型的动能、势能以及头部姿态数据作为衡量驾驶员疲劳状态变化的指示特征,基于滑动窗口计算各疲劳特征的信息熵值;通过CNN(Convolutional Neural Networks)处理疲劳特征信息熵值,建立信息熵与驾驶员疲劳状态之间的联系;最后,将CNN在各个时间点上的输出作为LSTM(Long Hort-term Memory)网络的输入特征,通过CNN-LSTM模型实现疲劳特征信息熵的分类预测。实验结果表明,所提模型的预测结果达到95.04%,验证了本文方法的有效性。 展开更多
关键词 智能交通 疲劳检测 倒立摆模型 面部关键点 头部姿态
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小型磁偏转质谱计离子源设计与验证 被引量:3
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作者 赵以德 马亚芳 +2 位作者 李泰国 郭美如 肖玉华 《真空》 CAS 2015年第2期41-43,共3页
离子源是质谱计的"心脏",其很大程度上直接决定了质谱计的灵敏度、分辨率等主要性能指标,因此需要对其结构和供配电关系等精心设计。针对空间环境探测应用目标,开展了小型磁偏转质谱计离子源的设计、仿真分析和试验测试。阐... 离子源是质谱计的"心脏",其很大程度上直接决定了质谱计的灵敏度、分辨率等主要性能指标,因此需要对其结构和供配电关系等精心设计。针对空间环境探测应用目标,开展了小型磁偏转质谱计离子源的设计、仿真分析和试验测试。阐述了离子源的设计结构、供配电关系以及仿真分析和试验验证情况。通过分析得到了电压参数对离子束引出能力和束发散角的影响结果,通过试验验证了离子源的主要性能指标和抗力学环境能力满足设计要求。 展开更多
关键词 小型磁偏转质谱计 离子源 设计 仿真分析
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小型磁偏转质谱计研究现状及进展 被引量:6
11
作者 赵以德 郭美如 +4 位作者 李泰国 岳瑞 肖玉华 王亮 张文台 《真空与低温》 2014年第2期71-76,共6页
小型磁偏转质谱计因稳定性好、定量性好、丰度灵敏度高、结构简单、体积小、功耗低等特性,广泛应用于诸多领域实现原位实时气体成分分析。首先介绍了单聚焦磁偏转质谱计、串联式双聚焦磁偏转质谱计和正交式双聚焦磁偏转质谱计三种磁偏... 小型磁偏转质谱计因稳定性好、定量性好、丰度灵敏度高、结构简单、体积小、功耗低等特性,广泛应用于诸多领域实现原位实时气体成分分析。首先介绍了单聚焦磁偏转质谱计、串联式双聚焦磁偏转质谱计和正交式双聚焦磁偏转质谱计三种磁偏转质谱计的工作原理和特点,并对其最新研究现状进行了综述,最后介绍了微机电系统(MEMS)技术在质谱计小型化中的应用并对小型质谱计的发展方向进行了分析。 展开更多
关键词 小型化 磁偏转质谱计 原位分析 综述
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基于离散小波的多测点行波法故障测距在混合线路中的研究 被引量:3
12
作者 郭修宇 陶彩霞 李泰国 《兰州交通大学学报》 CAS 2023年第3期55-60,共6页
架空-电缆混合输电线路由于存在波阻抗不连续点,导致行波波速产生突变,从而使故障测距误差增大。针对这一问题,提出了一种基于离散小波的多测点混合输电线路故障测距方法。首先利用离散小波对线路故障信号进行处理,确定故障行波波头到... 架空-电缆混合输电线路由于存在波阻抗不连续点,导致行波波速产生突变,从而使故障测距误差增大。针对这一问题,提出了一种基于离散小波的多测点混合输电线路故障测距方法。首先利用离散小波对线路故障信号进行处理,确定故障行波波头到达测量点的时间;然后利用多测点测距方程得到故障测距的结果。仿真结果表明:所提方法解决了行波波速突变对测距精度的影响,与传统双端测距方法相比较,其测距距离更为准确,满足工程实践定位误差在200 m以内的要求。 展开更多
关键词 架空-电缆混合输电线路 离散小波 故障测距 多测点行波法
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基于电容换流的限流型混合式直流断路器 被引量:4
13
作者 陶彩霞 王文博 +1 位作者 李泰国 张建刚 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期5138-5146,共9页
直流断路器是直流电网线路故障切除的重要装置,为提高直流电网在直流故障下运行的可靠性,针对断路器开断能力的高要求及成本较高、限流能力不强、故障隔离速度慢等问题,提出一种基于电容换流的限流型混合式直流断路器(capacitor commuta... 直流断路器是直流电网线路故障切除的重要装置,为提高直流电网在直流故障下运行的可靠性,针对断路器开断能力的高要求及成本较高、限流能力不强、故障隔离速度慢等问题,提出一种基于电容换流的限流型混合式直流断路器(capacitor commutation,current-limited hybrid DC circuit breaker,CC-CL-DCCB)拓扑,所提方案有正常及故障两种工作模式,依靠电容反向充电及阻感限流支路综合限流,有效抑制故障电流增长,使断路器跳闸时故障电流降低至3.71k A。所提方案具备故障清除后的重合闸判定能力,设有使电感短路及电容自然再放电的二极管组,可缩减故障隔离时间1.6ms,并降低避雷器吸收能量18.44MJ。对所提断路器拓扑进行了原理解析及理论推导,并在PSCAD/EMTDC中将其应用于四端直流电网进行仿真分析,与现有的直流故障保护方案进行性能及经济性对比分析,结果表明所提断路器具备一定优越性及可行性。 展开更多
关键词 混合式直流断路器 直流故障 故障限流 预充电电容
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以太网芯片重离子单粒子效应试验 被引量:2
14
作者 夏加高 文新 +2 位作者 权昕 李泰国 赵彦荣 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期126-129,共4页
为评估和研究工业以太网芯片KSZ8851-16MLLJ在空间环境中的适应性,利用重离子源对芯片进行了单粒子试验。根据以太网芯片的结构和功能制订了单粒子实验方案,得出了实验数据,并对实验数据进行了整理和研究。实验和研究表明:工业以太网芯... 为评估和研究工业以太网芯片KSZ8851-16MLLJ在空间环境中的适应性,利用重离子源对芯片进行了单粒子试验。根据以太网芯片的结构和功能制订了单粒子实验方案,得出了实验数据,并对实验数据进行了整理和研究。实验和研究表明:工业以太网芯片KSZ8851-16MLLJ具有一定的抗单粒子辐射能力;在不同网络传输条件下,发生单粒子翻转的机率也不相同;在持续的单粒子辐射下,以太网芯片会发生电流阶跃,第二次电流阶跃时产生单粒子锁定,在工程应用中可以利用电流阶跃监测芯片的辐射水平。 展开更多
关键词 以太网芯片 重离子 单粒子效应 单粒子翻转
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空间飞行器内声源定位算法研究 被引量:2
15
作者 夏加高 文新 +1 位作者 曹靚姝 李泰国 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第21期203-208,228,共7页
空间飞行器内空间狭小,存在较大的语音混响现像,飞行器内乘员不带专用耳戴进行语音通话时,混响信号影响通话质量。利用声源方位的信号进行语音增强的方法可以抑制混响的干扰,获得较好的通话效果。常用的声源定位算法由于受混响的影响,... 空间飞行器内空间狭小,存在较大的语音混响现像,飞行器内乘员不带专用耳戴进行语音通话时,混响信号影响通话质量。利用声源方位的信号进行语音增强的方法可以抑制混响的干扰,获得较好的通话效果。常用的声源定位算法由于受混响的影响,很难对乘员的语音进行有效地定位。通过研究空间飞行器的语音传输特性,提出了基于相关系数波束形成算法,该算法利用波形的相似性来抑制混响的干扰。实验证明:算法具有较好的声源定位效果,为语音增强提供声源方位参数。 展开更多
关键词 飞行器 声源定位 相关系数 波束形成 语音增强
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基于人体姿态空时特征的驾驶员疲劳检测 被引量:5
16
作者 李泰国 张天策 +2 位作者 张英志 王英 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期337-344,共8页
为减少疲劳驾驶给道路交通带来的安全隐患,本文以驾驶员人体姿态为研究对象,分析驾驶动作变化与驾驶员疲劳状态之间的联系,提出基于空时特征与人体姿态的驾驶员疲劳检测模型。首先,以改进的Simple Baselines网络定位驾驶员骨架关键点(... 为减少疲劳驾驶给道路交通带来的安全隐患,本文以驾驶员人体姿态为研究对象,分析驾驶动作变化与驾驶员疲劳状态之间的联系,提出基于空时特征与人体姿态的驾驶员疲劳检测模型。首先,以改进的Simple Baselines网络定位驾驶员骨架关键点(空间特征);其次,分析驾驶过程中人体姿态的变化特点,依据“高内聚、低耦合”的原则将人体关键点模块化,以此为基础设计多个与驾驶员疲劳驾驶相关的特征表示;最后,引入滑动窗口计算各疲劳特征的离散程度,将其作为长短时记忆网络(时间特征)的输入,从而实现对驾驶员疲劳状态的预测。通过13位被试驾驶人的驾驶行为数据实验结果表明:使用本文提出的基于空-时特征和人体姿态的驾驶员疲劳检测模型可达到97.73%的检测精确率,98.95%的召回率以及98.35%的准确率,表明该检测模型具有可行性。 展开更多
关键词 智能交通 疲劳检测 空-时特征 长短时记忆网络 人体姿态
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介词+which等于where的限制性
17
作者 李泰国 《语言教育》 1996年第3期61-63,共3页
“介词+which”和 where 作为关系词引导从句的可代替性和不可代替性问题值得引起我们注意。它们二者之间有时可以替换使用,有时则根本不可能替换。因此,对它们的内涵进行一定剖析,以及对它们在句中所作功能进行对比归纳显得尤为重要。
关键词 WHERE WHICH 关系词 地点状语 lived 方式状语 名词性 高考题 nothing 网件
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空间小型磁偏转质谱计的研制 被引量:9
18
作者 郭美如 张伟文 +8 位作者 得天 肖玉华 高青松 郭显鑫 赵以德 王亮 李泰国 郭文瑾 丹明 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期381-385,共5页
随着我国空间探测的不断发展和精细化研究,质谱计在航天活动中起着越来越重要的作用,但空间用质谱计很难从国外进口,为了解决我国空间探测的急需,我们研制了完全自主知识产权的空间小型磁偏转质谱计,2012年11月在我国新技术试验卫星上... 随着我国空间探测的不断发展和精细化研究,质谱计在航天活动中起着越来越重要的作用,但空间用质谱计很难从国外进口,为了解决我国空间探测的急需,我们研制了完全自主知识产权的空间小型磁偏转质谱计,2012年11月在我国新技术试验卫星上实现了成功搭载,已经过近两年时间的空间测试,探测出了地球卫星轨道上的气体成分以及卫星放出的气体成分,空间小型磁偏转质谱计的研制成功将为后续质谱计在空间的广泛应用打下坚实的基础。空间小型磁偏转质谱计由物理部分、电控单元、高压电源三部分组成,体积170 mm×165 mm×165 mm,质量4.5 kg,功耗18 W,质量数范围:1-90 u,最小可检离子流10-13A。 展开更多
关键词 质谱技术 磁偏转质谱计 研制 空间探测 小型化
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横列式双旋翼矢量飞行器的改进ADRC姿态控制算法 被引量:6
19
作者 杨立本 魏文军 +2 位作者 杨剑锋 李泰国 王栋 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期2976-2983,共8页
横列式双旋翼矢量飞行器具备飞行时间长、风阻小、机动性强等优点,但其机械结构复杂,状态之间耦合严重,抗干扰能力弱。针对其控制特性提出一种基于改进自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)的姿态抗干扰解耦控制算法... 横列式双旋翼矢量飞行器具备飞行时间长、风阻小、机动性强等优点,但其机械结构复杂,状态之间耦合严重,抗干扰能力弱。针对其控制特性提出一种基于改进自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)的姿态抗干扰解耦控制算法,该算法利用扩张状态观测器(extended state observer,ESO)实现姿态干扰和状态间耦合项的跟踪和估计,将非线性多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统转化成线性单输入单输出(single input single output,SISO)系统,采用改进的粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)对姿态控制系统进行参数优化。通过仿真结果验证了该算法具备良好的抗干扰能力,并设计了实际的飞行控制系统,进行了飞行器的悬停试验,实现了稳定悬停。 展开更多
关键词 双旋翼 可倾转 自抗扰控制 动态反馈线性化 干扰估计
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基于RBF神经网络滑模自抗扰的四旋翼飞行器控制 被引量:4
20
作者 杨立本 汤裕民 +1 位作者 李泰国 王栋 《云南大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期931-939,共9页
针对四旋翼飞行器参数不确定性和易受外部干扰的问题,提出一种以径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络滑模控制(RBF-SMC)为外环、自抗扰控制为内环的内外环嵌套的控制策略.首先,根据牛顿-欧拉方程建立四旋翼飞行器数学模型,... 针对四旋翼飞行器参数不确定性和易受外部干扰的问题,提出一种以径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络滑模控制(RBF-SMC)为外环、自抗扰控制为内环的内外环嵌套的控制策略.首先,根据牛顿-欧拉方程建立四旋翼飞行器数学模型,对四旋翼飞行器的位置和姿态进行控制,外环采用RBF神经网络滑模控制,基于RBF神经网络用来对模型干扰不确定项进行补偿,对其增益进行实时调节,抑制滑模控制带来的“抖振”问题,内环采用自抗扰控制,通过扩张状态观测器可以实现观测和补偿内部耦合等参数不确定性和外部干扰;然后,使用Lyapunov方法证明闭环系统稳定性;最后,应用Matlab/Simulink平台进行仿真实验.实验结果表明,设计的控制器不仅能抑制外界干扰,而且能实现期望飞行轨迹的准确跟踪. 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 神经网络 滑模控制 自抗扰控制
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