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摘要： 汽车电子技术在汽车中发挥着越来越重要的作用，不仅提升了汽车性能和安全性，还改善了乘坐体验和提升了便利性。随着智能化、电动化和互联网化的发展，汽车电子技术正在逐渐成为汽车行业的核心竞争力之一，可以期待汽车电子技术将会继续为汽车行业带来更多的创新和发展，为人们的出行生活带来更多的便利和安全保障。文章围绕自动控制系统与汽车电子技术展开研究，阐述了汽车电子技术的具体应用路径，包括汽车变速控制系统、汽车制动系统、汽车蓝牙数据采集、汽车驾驶辅助系统、汽车安全系统。研究表明，汽车电子技术的应用有利于提高汽车驾驶的安全性和稳定性，增强汽车自动控制效果。

关键词： 人员密集场所   图象识别   TVOC   快速预测   自动控制  

摘要： 高人员密度场所具有人员变动频繁、人员行为难以预测、环境参数复杂多变和人群在室内的污染暴露风险较大等特点。室内人员开窗行为作为人的典型室内行为之一,对室内环境参数有着显著影响。室内散发源（如人员散发）和环境参数（如温湿度、通风参数等）通过直接或间接方式,对高人员密度室内挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds,VOCs）带来潜在影响。为此,通过研究室内人员随机开窗行为,预测室内TVOC（Total Volatile Organic Compounds,TVOC）浓度变化,对于高人员密度场所室内污染的有效防治具有重要的现实意义。本文利用YOLOv5深度学习算法实现人员开窗行为识别,基于多目标蝗虫优化算法（Multi-Objective Gravitational Optimization Algorithm,MOGOA）与随机森林算法（Random Forest,RF）组合模型对室内TVOC浓度进行快速预测,并通过深度Q网络（Deep Q Network,DQN）算法实现自然通风控制,降低室内TVOC浓度,优化室内环境。 首先,提出了一种新的窗户开度图像识别方法。基于YOLOv5深度学习算法,建立了窗户开度识别模型,该模型旨在识别推拉窗的窗户开度比例。通过摄像头收集室内人员开窗行为录像数据,将窗户开度图像制作成图像数据集,训练YOLOv5深度学习模型,对室内人员随机开窗行为进行识别,并进一步将模型开发为软件,便于输出室内窗户开度数据。经测试,在窗户开度识别模型的准确率评估中,其中窗户开度为0的识别平均准确率为95.8%,窗户开度为1/2的识别平均准确率为98.1%,窗户开度为1的识别平均准确率为99.6%,所有类别的识别准确率为97.9%。在窗户开度识别模型的精度评估中,各类别所有指标值均接近于1。 接着通过YOLOv5深度学习模型获取的窗户开度数据,与室内人员数据和环境参数数据（室内温湿度、CO2）作为输入变量,通过机器学习算法对室内TVOC浓度进行预测。并将预测值与实测值进行对比,计算每类模型的均方根误差（RMSE）、平均绝对误差（MAE）、绝对百分比误差（MAPE）以及确定系数（R2）四类指标,对比分析了随机森林模型、高斯回归模型、BP神经网络模型和支持向量机模型四类机器学习算法对室内TVOC浓度的预测效果。其中随机森林的R2为0.9965、MAE为0.4338、MAPE为0.1168%、RMSE为2.6659,在四类机器学习算法中预测效果最优。并通过引入多目标蝗虫优化算法,对随机森林的决策树数量与最大特征值进行优化,优化后的R2为0.9966、MAE为0.3943、MAPE为0.1057%、RMSE为2.6628,进一步改进了随机森林的优化效果。 最后在上述研究的基础上,基于DQN深度强化学习控制算法训练出一种窗户开度自动控制模型,实现实时控制窗户行为,以减轻室内TVOC浓度污染。该模型所需输入数据为实时室内外TVOC浓度数据,输出数据为窗户开度大小。并在模拟环境和真实环境中进行对比验证,在模拟自然通风环境中,DQN深度强化学习窗户控制算法有效地降低了室内TVOC浓度。与I/O基线控制算法相比,DQN深度强化学习控制算法降低了室内TVOC浓度9.95%。在真实自然通风环境中,与真实情况相比,经DQN深度强化学习控制算法控制的室内TVOC浓度降低了35.0%。

关键词： 无人驾驶   自动控制   发展  

摘要： 随着5G时代的到来，人们对汽车的安全性、可靠性、舒适性、智能化的要求越来越高，在这一背景下，无人驾驶汽车成为智能汽车的最高级形态。无人驾驶汽车从根本上打破传统的由驾驶员控制车在路面行驶的控制方式，改为直接由传感器控制计算机再控制车辆在路面上行驶的闭环控制方式，不仅满足了人们对驾车技术的要求，而且极大地提高了行车的安全性。本文分析了无人驾驶汽车的发展历程和技术。

关键词： 自动控制技术   综掘巷道   迈步自移   机尾设备  

摘要： 迈步式自移机尾设备是矿业中用于支持综掘巷道开采作业的关键机械设备，它的主要功能是在挖掘过程中提供必要的支撑。随着自动控制技术的发展，其在矿业机械中的应用提供了提高操作效率和安全性的潜力。本文详细探讨了自动控制技术在迈步式自移机尾设备中的优化研究，包括传感器数据集成、姿态调整的控制算法、自动故障检测与响应，以及效率优化与能耗管理。通过系统化的测试，验证了这些技术在实际工作环境中的有效性和可行性，结果显示这些技术在提升设备性能和操作安全方面具有显著优势。

关键词： 木板清边裁切   机器视觉   DeepLabV3+   自动控制  

摘要： 随着科学技术的不断发展,工业自动化水平也在不断提高。木材加工行业正逐步采用自动化程度高的机器取代人工操作,这有利于节约人工成本并提高生产效率。然而木板清边裁切环节作为木材精加工的基础环节,主要依靠传统的多片锯清边机完成。传统的多片锯清边机首先需要通过工人目测木板的可裁切宽度,再通过机器上安装的红外线比对选取裁切通道,最后将木板送入多片锯清理边皮,裁切为不同尺寸的规格板。这种依赖人工的方式不仅效率低下,而且存在操作误差,影响了木板的裁切精度,已经无法满足于现代木材加工行业对效率和精度的要求。 针对这一问题,本文设计了一种基于机器视觉技术的木板材自动清边裁切机,通过机器视觉技术实现木板可裁切宽度的自动检测,并与控制系统联动实现木板的清边裁切,以此提高木板的裁切效率和精度。本文的主要研究内容如下: (1)木板图像语义分割数据集的制作。在实际木板清边裁切的工作场景下采集了木板图像样本,按照语义分割的标注需求对图像样本进行了像素级的标注。运用色彩变幻等数据增强方法对木板图像进行了扩充,在避免过拟合的同时,又增强了模型的泛化能力。最终得到了6100张图像。为后续的深度学习模型训练及构建做准备。 (2)改进型DeepLabV3+网络模型的构建。针对复杂的工业场景下,原始的DeepLabV3+网络模型分割速度慢、分割精度较低的问题,进行了一系列改进,首先,采取MobileNetV3替换原始DeepLabV3+的主干网络,提高网络模型的分割速度,然后引入了CA注意力机制及设计的特征融合机构,提高模型的特征提取能力及特征融合能力,改善木板边界分割不准确的问题,提高木板图像的分割精度。最终,通过实验验证,改进后的DeepLabV3+网络模型在木板图像分割任务上相较于原模型MIoU提高了1.05%,分割速度提高了59.2%。单张图片的处理速度为0.184s。 (3)木板特征计算方法的研究,在得到木板图像掩膜的基础上,进一步设计特征计算方法,计算得到了与控制系统联动完成木板清边裁切的关键数据。首先,设计边缘检测算子得到木板的两条长边边缘,然后采用最小二乘法拟合得到木板的边缘直线,为后续的关键数据计算提供便利。最后设计关键数据计算方法,得到了木板清边裁切所需的三个关键数据:倾斜方向、可裁切宽度、横移位移。 (4)木板材自动清边裁切机硬件、软件平台搭建与试验。完成了视觉检测系统的工业相机、镜头及光源选型,以及自动控制系统的硬件选型,搭建了硬件设备,并对视觉检测系统的主要模块及控制系统的方案进行了设计。开发了木板清边裁切机的视觉检测、自动控制和通信程序,并进行了物理样机试验。试验结果表明,本文开发的木板材自动清边裁切机在实际的木板清边裁切任务上表现出色,裁切准确率达到了98.62%,裁切效率为27.1块/min。

关键词： 网络货运道路货物运输   演化博弈   稳定策略   自动控制   最优控制  

摘要： 网络货运道路货物运输 (以下简称网络货运) 作为电商平台市场的重要组成部分, 近年来在我国市场上蓬勃发展, 为方便快捷的货物运输提供了便捷的途径. 由于市场的激烈竞争和不规范的运营, 网络货运市场也面临着一系列的问题, 如实际承运人违规运营、平台监管不规范等, 托运人的利益可能因为实际承运人的违规运营而受损. 本文从自动控制和最优控制视角研究平台实际承运人合规运营演化, 讨论控制设计. 运用演化博弈分析方法, 构建网络货运托运人与实际承运人的博弈模型, 同时运用自动控制工具, 以网络货运经营者为控制方, 以其对实际承运人违规运营惩罚的期望值和对受损托运人赔偿的期望值为控制变量, 通过调节控制量的大小影响双方的支付矩阵, 分析控制措施对网络货运双边用户演化动态的稳定性和演化轨迹的影响. 然后, 以网络货运管理者对实际承运人违规运营的发现率为控制变量, 综合考虑控制效果和控制成本, 提出了具有约束性的容许控制集的最优控制模型. 运用极大值原理, 将最优控制设计问题转化为两点边值求解问题. 利用Python软件进行数值仿真, 展示了最优控制率下实际承运人合规运营率的变化. 具体工作如下.　　(1) 网络货运促合作演化控制研究　　以网络货运市场为研究对象, 基于演化博弈论和自动控制理论, 把网络货运市场抽象为理想化模型进行研究. 首先, 确立了博弈主体、博弈顺序和各博弈主体的策略集, 依据对应的收益矩阵, 求出各参与方的收益. 其次, 对托运人和实际承运人进行有限理性假设和学习规则假设, 利用复制子动态刻画平台状态的演化, 建立托运人和实际承运人演化博弈模型. 最后, 求解二维演化博弈模型的演化稳定策略, 利用 Friedman 均衡点稳定性和李雅普诺夫 (Lyapunov) 第一方法, 对网络货运演化博弈模型进行分析, 通过对不同条件下各均衡点的稳定性分析, 得出了托运人群体和实际承运人群体的演化稳定策略 (ESS) .　　(2) 基于补偿-惩罚的网络货运促合作控制仿真　　在网络货运演化博弈研究的基础上, 对有、无控制下网络货运演化动态进行稳定性分析, 仿真分析了不同控制机制下实际承运人与托运人之间的演化博弈路径和演化稳定策略 (ESS) , 并比较分析了网络货运对实际承运人实施不同监管策略的效果. 研究显示: (1) 没有控制下的实际承运人与托运人之间的演化博弈没有 ESS, 其演化轨迹是一个环;(2) 对受损托运人的补偿措施以及对实际承运人违规运营的惩罚措施的大小均未达到临界值之前, 博弈的演化依然是一个环, 只是延长了循环周期, 但对合作有一定的促进作用;(3) 网络货运经营者对被受损托运人采取的补偿措施虽然有助于保护其合作积极性, 但也纵容实际承运人的违规运营行为, 相比之下, 网络货运经营者对选择违规运营的实际承运人实施的惩罚措施, 则能有效抑制网络货运中的违规运营行为, 当违规运营的惩罚期望值足够大时, 合作将得以成功演化. 实现实际承运人的合规运营和托运人与网络货运的合作率的理想状态, 应加强对违规运营的识别和高额惩罚, 同时辅以适当的补偿措施, 以加速合作演化稳定进程.　　(3) 促进实际承运人合规运营比率提升的最优控制　　在网络货运促合作控制研究基础上, 以违规运营识别率为控制输入, 建立最优控制模型. 首先, 引入目标泛函, 提出容许控制假设, 在初始状态、动态约束等条件约束下, 寻求最优控制律使目标泛函最小. 然后, 通过函数变换, 消除控制约束, 引入哈密顿函数, 利用极大值原理将最优控制设计问题转化为两点边值求解问题, 使用逐次逼近算法对最优控制问题进行求解, 设计最优控制律. 利用 Python 软件, 对表征网络货运市场实际承运人演化的主要指标进行数值仿真, 仿真结果显示了所提方法的有效性.

摘要： 一、评委会简介广东省科学院自动控制与信息处理技术助理研究员资格评审委员会负责广东省属单位自动控制与信息处理技术助理研究员、研究实习员资格评审，并受理广东省各市（企、事业单位）和驻穗中直单位的委托评审。评委会依托组建单位为广东省科学院智能制造研究所，日常工作部门设在广东省科学院智能制造研究所综合办公室。评委会按照国家和省有关职称政策规定，抓好评审组织建设，规范有序地开展职称评审工作。

关键词： 液货船   智能洗舱   系统设计   自动控制   清洗效果  

摘要： 在海上运输的繁荣发展中,液货船作为承载石油、化学品等液态货物的载体,有着举足轻重的作用。洗舱是液货船营运中的一项重要作业,在上下批次载货中起着承上启下的作用,洗舱的清洗效果直接影响液货船的营运效益。目前,洗舱流程复杂,且其关键执行设备洗舱机自动化程度低,清洗效率慢,尚缺深入具体的研究,因此开展洗舱机的结构设计以及洗舱机的自动化研究对于提高洗舱清洗效果具有重要意义。本文基于流体力学仿真软件Fluent和冲洗物理实验平台分别开展数值和物理实验研究,具体研究内容如下: (1)通过二维射流模型和搭建冲洗物理实验平台开展洗舱机喷嘴结构设计研究和验证。使用Space Claim建立与物理实验尺寸一致的数值模型,并用ANSYS MESH完成网格的划分和独立性验证,接着在ANSYS Fluent中完成洗舱机喷嘴结构参数的清洗效果模拟,对比各模拟结果,并考虑控制效益,选择最佳结构参数。基于该结构参数,开展洗舱机喷嘴结构的设计研究,并分别利用数值模拟和物理实验方法对设计喷嘴结构进行验证,最后结果验证了设计喷嘴结构的有效性。 (2)通过搭建自动控制系统完成对壁面动压值的自动调节。在考虑洗舱机各部分组成和工作环境条件下,选择截止阀作为控制元件,并开展冲洗物理实验,基于冲洗物理实验结果和截止阀物理实验结果确定控制参数,并根据截止阀内部阀芯行程自动控制方法,在考虑洗舱机工作条件和货舱环境下,分别选择感知单元毫米波雷达测距传感器、驱动单元步进电机、控制单元STM32F103C8T6和智能算法BP神经网络,完成自动控制系统的搭建。 (3)基于液货船洗舱机喷嘴结构设计和自动控制研究的结果,完成自动控制系统的集成,并基于自动控制系统中控制参数的选择和智能算法的应用,以智能算法回归预测出的结果作为控制函数,开展物理实验验证集成自动控制系统的有效性,最后结果中自动控制系统能够根据射流距离自动调节壁面动压值至有效清洗动压值范围内。 本设计研究为液货船洗舱机工作过程中自动化程度和清洗效果的提升,提供了一种较为有效的自动控制方法,对于后续洗舱清洗效果研究和洗舱机智能化发展具有借鉴指导意义。

关键词： PLC   海上无人平台   自动控制  

摘要： 随着科技的进步和海洋资源的开发利用，海上无人平台已成为海洋工程领域的重要工具。为了提高无人平台的稳定性和效率，自动控制系统成为重要的研究课题。PLC(可编程逻辑控制器)作为一种成熟的工业自动化控制技术，为海上无人平台的自动控制系统提供了新的解决方案。基于PLC的自动控制系统，以其稳定、可靠、高效的特点，在海上无人平台的控制中发挥着重要的作用。基于此，本文针对海上无人平台自动控制系统进行深度分析，以推动我国海上无人平台的自动化发展。