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期刊论文 5

年份

2022 1

2021 1

2017 1

2008 1

2006 1

关键词

哈密顿能量；耦合同步；突触增强；神经元电路 1

广义哈密尔顿—雅可比—贝尔曼方程；非线性最优控制；伽辽金逼近（Galerkin approximation）；勒让德多项式（Legendre polynomials） 1

间接自适应最优控制；汉密尔顿-雅各比-贝尔曼方程；模糊规划评判器；自适应最优控制执行器；执行器-评判器架构；未知非线性系统 1

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排序： 展示方式：

Conceptual design of compliant mechanisms using level set method

Shi-kui CHEN, Michael Yu WANG

《机械工程前沿（英文）》 2006年 第1卷 第2期   页码 131-145 doi: 10.1007/s11465-006-0018-y

摘要： We propose a level set method-based framework for the conceptual design of compliant mechanisms. In this method, the compliant mechanism design problem is recast as an infinite dimensional optimization problem, where the design variable is the geometric shape of the compliant mechanism and the goal is to find a suitable shape in the admissible design space so that the objective functional can reach a minimum. The geometric shape of the compliant mechanism is represented as the zero level set of a one-higher dimensional level set function, and the dynamic variations of the shape are governed by the Hamilton-Jacobi partial differential equation. The application of level set methods endows the optimization process with the particular quality that topological changes of the boundary, such as merging or splitting, can be handled in a natural fashion. By making a connection between the velocity field in the Hamilton-Jacobi partial differential equation with the shape gradient of the objective functional, we go further to transform the optimization problem into that of finding a steady-state solution of the partial differential equation. Besides the above-mentioned methodological issues, some numerical examples together with prototypes are presented to validate the performance of the method.

关键词： splitting     minimum     dimensional optimization     Hamilton-Jacobi     topological    

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连续非线性最优控制问题的勒让德—伽辽金逼近方法 Article

Xue-song CHEN

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年 第18卷 第10期   页码 1479-1487 doi: 10.1631/FITEE.1601101

摘要： 该方法基于伽辽金逼近理论（Galerkin approximation）求解广义哈密尔顿—雅可比—贝尔曼（Hamilton-Jacobi-Bellman, GHJB）方程。

关键词： 广义哈密尔顿—雅可比—贝尔曼方程；非线性最优控制；伽辽金逼近（Galerkin approximation）；勒让德多项式（Legendre polynomials）    

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面向未知连续非线性系统的间接自适应模糊规划最优控制方法

张海运1,2,孟德远2,王进1,陆国栋1

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年 第22卷 第2期   页码 141-286 doi: 10.1631/FITEE.1900610

摘要： 针对动力学未知、不匹配和扰动条件下的连续非线性系统，提出一种新的间接自适应模糊规划最优控制方案。首先，建立非线性系统汉密尔顿-雅各比-贝尔曼（HJB）方程及其匹配的性能函数。与现有自适应动态规划（ADP）方法不同，在执行器-评判器架构下，所提方案采用特殊的非二次变量性能函数作为强化媒介。构造一个自适应模糊规划的评判器结构来配置性能函数的权重矩阵，以逼近和平衡非线性HJB方程。同时，设计一种并行的自组织学习技术用于自适应更新该评判器的权重。在此基础上，提出一种自适应最优反馈控制器与一个新形式的增广黎卡提方程作为执行器，实时优化模糊规划后的性能函数。通过设计上述执行器-评判器架构获得一种在线间接自适应最优控制机制，可同时实现最优成本函数和最优控制策略的连续实时自适应调整。该方法的控制收敛性和闭环稳定性得到证明和保证。最后，仿真和比较表明所提方案的有效性和可靠性。

关键词： 间接自适应最优控制；汉密尔顿-雅各比-贝尔曼方程；模糊规划评判器；自适应最优控制执行器；执行器-评判器架构；未知非线性系统    

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Modal disturbance investigation of rod-shaped ultrasonic motor using bending vibrations

ZHANG Jiantao, ZHU Hua, ZHAO Chunsheng

《机械工程前沿（英文）》 2008年 第3卷 第3期   页码 343-347 doi: 10.1007/s11465-008-0058-6

摘要： Modal disturbance of a rod-shaped ultrasonic motor using bending vibrations can cause problems such as low motor efficiency, instability, and poor control. In this paper, a dynamic analysis model of a stator is created on the basis of the finite element method (FEM) and Hamilton principle. The modal frequency sensitivities of the stator to the structure parameters are investigated by modal analysis. Accordingly, the structure parameters of the stator are modified to separate working modes from disturbance modes. A rod-shaped ultrasonic motor stator is fabricated, and the experimental results of its amplitude frequency response characteristics show that the purpose of modal separation is achieved. The frequency separation between working modes and disturbance modes is more than 2 kHz. The validity of the method is verified.

关键词： Hamilton principle     disturbance     separation     frequency separation     dynamic analysis    

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神经元之间的相位同步和能量平衡 Research Article

谢盈1,姚昭1,马军1,2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年 第23卷 第9期   页码 1407-1420 doi: 10.1631/FITEE.2100563

摘要： 在一类简单的神经元电路不同支路嵌入光电管和热敏电阻来设计一种功能性神经元。通过光电管的光电流和流经热敏电阻的通道电流可以控制神经元电路的场能量。神经元的放电模态同时依赖于外界光照和温度。在不同的光照和温度刺激下，两个功能神经元存在能量差。因此，在场能量传递和交换过程中神经元之间开始建立突触连接并相互耦合。我们提出两种规则来讨论神经元之间突触耦合增强问题，神经元之间的能量差控制着神经元之间突触耦合强度的增长和突触电流变化，且神经元之间的同步有利于维持神经元之间的能量平衡。第一类规则类似于饱和增益法，即神经元在达到完全同步之前其突触耦合强度以恒定的增益周期性增长。第二类规则指出神经元突触耦合强度以恰当的增益呈现指数型增长，直到神经元之间达到能量平衡。两个不同的神经元在突触耦合增强的过程中可以实现相位同步。两个完全相同的神经元即使在噪声环境下，神经元耦合突触按照第二类规则增长强度依旧可以有效实现完全同步和能量平衡。此结果表明神经元突触更倾向于以指数型方式来增长其耦合强度。这些研究结果有助于揭示外界刺激如何唤醒和激活神经元之间的突触连接，进一步理解突触耦合电流时变的特性。潜在的生物物理机制在于外界差异性的刺激打破了神经元之间的能量平衡，因此突触耦合不断被增强来实现神经元之间能量动态平衡。这些研究结果为设计和训练智能神经元电路提供了思路，即通过设置梯度性能量分布来调控耦合通道。

关键词： 哈密顿能量；耦合同步；突触增强；神经元电路    

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标题 作者 时间 类型 操作

Conceptual design of compliant mechanisms using level set method

Shi-kui CHEN, Michael Yu WANG

期刊论文

连续非线性最优控制问题的勒让德—伽辽金逼近方法

Xue-song CHEN

期刊论文

面向未知连续非线性系统的间接自适应模糊规划最优控制方法

张海运1,2,孟德远2,王进1,陆国栋1

期刊论文

Modal disturbance investigation of rod-shaped ultrasonic motor using bending vibrations

ZHANG Jiantao, ZHU Hua, ZHAO Chunsheng

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神经元之间的相位同步和能量平衡

谢盈1,姚昭1,马军1,2

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