声音转换技术的研究与进展

声音转换是一项改变说话人声音特征的技术,可以将一人的语音模式转换为与其特性不同的另一人语音模式.声音转换算法的目标是确定一个什么样的模式转换规则,使转换语音保持第一个说话人原有语音信息内容不变,而具有第二个说话人的声音特点.本文介绍了当前声音转换技术领域的研究状态,主要分析现有声音转换技术中各种转换算法的实现原理,描述声音转换系统性能的各种评估方法,最后给出了对声音转换技术的简要评述和展望.     

一种肿瘤基因表达数据的知识提取方法

本文以多发性骨髓瘤的基因表达数据为例,利用数据挖掘技术,提出了一种针对基因表达数据进行知识发现的方法.该方法通过计算基因的信息增益,结合神经网络,找出了特征基因集合,最后利用决策树进行特征规则的提取,给出了基于多发性骨髓瘤数据样本的产生式规则,为生物医学研究提供了一种分析和研究基因表达数据的参考方法.实验结果表明了该方法的有效性.     

基于惯性飞轮的独轮自平衡机器人侧向动力学分析

独轮机器人是一类重要的科学研究型机器人，基于旋转的惯性飞轮的独轮机器人可以实现独轮机器人的侧向平衡。本文单独推导了其侧向动力学方程，分析得出惯性飞轮对独轮机器人侧平衡的动力学影响，通过设计PD控制器和LQR控制器实现了对独轮机器人的侧向平衡控制，并进行了对比。仿真和物理实验均证实了：独轮机器人的滚转角变化量与飞轮的角加速度成正比；旋转飞轮产生的平衡力矩与飞轮的转动加速度方向相反；独轮机器人的滚转角变化量与飞轮的转动惯量正相关。     

基于电磁感应的力矩发生装置研究

为解决独轮机器人、导弹、卫星及航天器等欠驱动系统的欠驱动难题,本文提出一种基于电磁感应的力矩发生装置.该装置是在经典电磁学理论支持下的研究成果,文中详述了装置的原理和具体设计的技术方案,并通过实验进行验证.本文提出的力矩发生装置的显著优势是所提供的力矩大小正比于速度项,方便用伺服电机进行精确控制,而且具有节能、无噪声的优点.在独轮机器人侧向和偏航控制中良好表现,进一步表明本文提出的力矩发生装置是实用和有效的.     

模糊Hopfield网络及其模糊聚类功能研究

本文提出了一种能进行模糊逻辑计算的Ｈｏｐｆｉｌｅｄ型人工神经元网络，ＦｕｚｚｙＨＮ的神经元对应模式集合中的元素，模式间的模糊相似关系作为联结神经元的权值矩阵被存储在ＦｕｚｚｙＨＮ中。本文对ＦｕｚｚｙＨＮ的稳定性及模糊聚类功能进行研究，获得了良好的理论分析结果和实验研究结果。     

两轮自平衡机器人系统设计、建模及LQ控制

设计一个以TMS320F2812DSP为控制核心、2个独立驱动的同轴直流电机为执行机构的两轮自平衡机器人,其姿态传感器包括倾角仪、速率陀螺和电机编码器。依据经典牛顿力学建立线性系统数学模型,采用LQR方法得到系统的反馈系数后,进行系统仿真实验和实际物理系统实验。实验结果表明,该系统的建模和控制器的设计是合理和有效的,且所设计的DSP控制程序可以方便的实现其他控制算法,并且可得到系统运行时各状态的值,为数据分析和传感器信号的处理提供方便。     

仿生机械臂的小脑控制模型和仿真

提出了一种控制模拟仿生机械臂延伸运动的小脑学习模型.该模型在已知小脑结构的基础上,利用脊髓反射线路的伺服机制,将神经网络嵌入模拟哺乳动物运动的控制系统中,用以控制一个６肌肉块２关节的平面手臂,真正从生物学意义上实现了由Katayama和Kawato提出的并行分层控制的有关论述,并且证明能够迅速地学会精确轨迹控制.仿真结果表明,该小脑模型能够很好地学习不能由PDF＋F控制器所提供动态逆模型的相关内容,且具有较好的理想轨迹跟踪性能.     

一种用于人体垂直平衡控制的小脑模型

 提出了一种具有长回路力反馈以及增益调整的控制模型,用以描述人体垂直平衡的控制.模型主要由大脑和小脑两部分组成.小脑部分由两组增益表示.这两组增益负责提供踝—膝—臀环路之间相同或交联关节长回路延伸反应的线性缩放比.大脑部分则仅仅包含一组相同关节线性力反馈的增益.本文提出,小脑是将控制增益组作为感觉人体运动状态的函数来转换的.通过仿真,该模型证明,稳定的、具有线性增益调整的混合长回路反馈,可以在缺乏明确动态内模的情况下提供实时平衡控制.     

基于头肩模型的人体识别方法

针对移动机器人跟踪特定人体的要求,提出了一种基于头肩模型的人体识别方法。首先从人体检后得到的图像中提取所有的人体头肩模型;接着提取各头肩模型的降维加权的Hu不变矩作为特征向量;然后根据一定的阈值将各头肩模型分类为正背面或侧面;最后采用正背面或侧面KNN分类器判断哪个头肩模型属于移动机器人需要跟踪的人体。实验结果表明本方法具有较高的识别准确率,且满足实时性的要求。     

一种双惯性轮空间倒立摆及其动力学建模和分析

针对现有的惯性轮倒立摆在模拟多自由度不稳定系统的局限性,提出了一种双惯性轮空间倒立摆系统,其具有四个自由度和两个控制量,可同时模拟不稳定系统俯仰和滚转姿态控制。运用拉格朗日方法建立了双惯性轮空间倒立摆的动力学模型,分别采用模型退化、数值仿真验证了所建立的模型的正确性,并分析了双惯性轮空间倒立摆的动力学特性。建立的双惯性轮空间倒立摆可应用于多自由度非平稳系统的模拟实验,提出的物理结构、模型和相关分析结论为双惯性轮空间倒立摆系统的进一步研究奠定了理论基础。