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学者姓名：段建民
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Abstract ：
针对一类具有输入时滞的主动悬架系统,提出了鲁棒补偿控制方法。根据半车主动悬架动力学模型设计时延补偿向量用于构成控制输入,为此构造了相应的Lyapunov函数,解决鲁棒稳定性的问题。为了解决系统状态不完全可测的问题,采取变量替换法,实现有限可检测状态量的静态输出反馈控制。采用Lyapunov理论和线性矩阵不等式,设计多目标协同控制器,同时提高主动悬架系统的乘坐舒适性及操纵稳定性,并考虑悬架主动控制力、轮胎动载荷和执行器饱和等约束。通过在不同的时滞工况下对其进行动力学仿真分析,验证了该方法在不平路面扰动仍保持鲁棒稳定和满足一定的系统性能。
Keyword ：
降维状态量 降维状态量 输入时滞 输入时滞 半车主动悬架系统 半车主动悬架系统 补偿控制 补偿控制 多目标协同控制 多目标协同控制
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| GB/T 7714 | 段建民 , 黄小龙 , 陈阳舟 . 具有输入时滞的主动悬架鲁棒补偿控制 [J]. | 振动与冲击 , 2020 , 39 (24) : 254-263,277 . |
| MLA | 段建民 等. "具有输入时滞的主动悬架鲁棒补偿控制" . | 振动与冲击 39 . 24 (2020) : 254-263,277 . |
| APA | 段建民 , 黄小龙 , 陈阳舟 . 具有输入时滞的主动悬架鲁棒补偿控制 . | 振动与冲击 , 2020 , 39 (24) , 254-263,277 . |
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Abstract ：
无人驾驶车辆对前方道路信息检测时,传统的基于欧式距离的密度聚类算法在计算密度不均匀的激光雷达数据时,在搜索精度和效率上存在一定的局限性。针对这一问题,提出一种改进的Jarvis-Patrick(JP)聚类算法。该算法通过k近邻(k-nearest neighbor)和共享最近邻SNN(Shared Nearest Neighbor)相似度间的关系来度量数据的局部密度选出代表点,对数据密度的变化具有伸缩性从而增加了算法的搜索速度和精度。对改进JP算法聚类后的簇进行评估,在道路边沿簇中使用随机抽样一致性算法(RANSAC)对两侧道路边沿点进行拟合。经实车实验表明,改进后的JP算法时间消耗上降低了3...
Keyword ：
Jarvis-Patrick聚类 Jarvis-Patrick聚类 SNN相似度 SNN相似度 无人驾驶车 无人驾驶车 激光雷达 激光雷达 可行驶区域 可行驶区域
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| GB/T 7714 | 段建民 , 冉旭辉 , 李帅印 et al. 基于改进JP算法的激光雷达可行驶区域检测 [J]. | 应用激光 , 2020 , 40 (03) : 519-525 . |
| MLA | 段建民 et al. "基于改进JP算法的激光雷达可行驶区域检测" . | 应用激光 40 . 03 (2020) : 519-525 . |
| APA | 段建民 , 冉旭辉 , 李帅印 , 管越 . 基于改进JP算法的激光雷达可行驶区域检测 . | 应用激光 , 2020 , 40 (03) , 519-525 . |
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Abstract ：
基于相关滤波理论的判别式跟踪方法由于其高效性和鲁棒性,已经取得了一系列的进展,成为了目标跟踪领域的研究热门.为了使更多国内外学者对相关滤波目标跟踪理论及其发展进行进一步研究与探索,对该领域研究现状进行综述.首先,介绍了相关滤波理论及其用于实现目标跟踪任务时的一般框架,并重点描述了典型的核相关滤波跟踪方法.其次,讨论了目标跟踪技术应用于实际场景时面临的诸多难题,详细分析了特征表示和自适应尺度更新这2个主要难点.然后,从基本类相关滤波、部件类相关滤波、正则化类相关滤波和Siamese网络类相关滤波这4个类别对具有代表性的算法进行分析与讨论,并指出了未来可能的发展趋势.最后,在OTB2013和OTB100基准数据集上对32种相关滤波类跟踪算法就精确度、成功率和帧率进行了对比,在VOT2017数据集上对10种相关滤波类跟踪算法就平均重叠期望(expected average overlap,EAO)、Accuracy和Robustness三个性能指标进行了对比,体现了相关滤波跟踪器(correlation filter trackers,CFTs)的优越性.尽管相关滤波理论在目标跟踪领域具有广阔的应用前景,但是复杂场景和自身因素的影响导致其仍然是一个极具挑战性的研究方向,研究兼备准确性与鲁棒性的CFTs对于目标跟踪领域的发展具有重要意义.
Keyword ：
目标跟踪 目标跟踪 性能指标 性能指标 相关滤波 相关滤波 孪生网络 孪生网络 尺度更新 尺度更新 机器视觉 机器视觉 特征表示 特征表示
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| GB/T 7714 | 孟晓燕 , 段建民 . 基于相关滤波的目标跟踪算法研究综述 [J]. | 北京工业大学学报 , 2020 , 46 (12) : 1393-1416 . |
| MLA | 孟晓燕 et al. "基于相关滤波的目标跟踪算法研究综述" . | 北京工业大学学报 46 . 12 (2020) : 1393-1416 . |
| APA | 孟晓燕 , 段建民 . 基于相关滤波的目标跟踪算法研究综述 . | 北京工业大学学报 , 2020 , 46 (12) , 1393-1416 . |
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Abstract ：
为了检测与跟踪道路上的目标,提出了一种基于多层激光雷达的目标检测与跟踪算法.利用地平面拟合算法将点云数据进行地面滤除,将过滤后的点栅格化并利用区域增长算法进行目标聚类,根据RANSAC算法构造的BBox得到的目标信息,利用改进的匈牙利算法建立对应的跟踪器.利用卡尔曼滤波算法实时更新目标的状态.改进的匈牙利算法能够解决非平衡目标指派到的问题,适应环境中目标突然增多或者减少的情况,以数据集论证了该算法的可靠性.
Keyword ：
地平面拟合算法 地平面拟合算法 目标检测与跟踪 目标检测与跟踪 匈牙利算法 匈牙利算法 RANSAC算法 RANSAC算法 卡尔曼滤波 卡尔曼滤波
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| GB/T 7714 | 李帅印 , 段建民 , 冉旭辉 . 基于多层激光雷达的目标检测与跟踪算法 [J]. | 传感器与微系统 , 2020 , 39 (6) : 123-126 . |
| MLA | 李帅印 et al. "基于多层激光雷达的目标检测与跟踪算法" . | 传感器与微系统 39 . 6 (2020) : 123-126 . |
| APA | 李帅印 , 段建民 , 冉旭辉 . 基于多层激光雷达的目标检测与跟踪算法 . | 传感器与微系统 , 2020 , 39 (6) , 123-126 . |
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Abstract ：
为提取无人驾驶车前方车道线信息,提出一种使用光流法的快速车道线识别算法;首先,根据连续视频帧之间的时间相关性,运用光流法检测车辆前方背景的相对移动;然后,利用车辆背景中特征点的移动方向和距离,对本帧图像中车道线的位置进行粗略定位,从而缩小本帧图像中车道线的检测区域,加速车道线识别算法;最后,通过对车道线像素点的处理,给出车道线类型信息;该算法提升了车道线检测算法的效率,降低了复合算子车道线检测算法的时间复杂度;在720* 480像素下,算法实现了13.5 Hz的处理速度,相较仅使用复合算子的处理算法提升了39.6％的处理速度,且算法检测效果良好;实车实验证明了算法的有效性和实时性.
Keyword ：
光流法 光流法 计算机视觉 计算机视觉 车道线识别 车道线识别 无人驾驶 无人驾驶
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| GB/T 7714 | 庄博阳 , 段建民 , 郑榜贵 et al. 基于光流法的快速车道线识别算法研究 [J]. | 计算机测量与控制 , 2019 , 27 (9) : 146-150 . |
| MLA | 庄博阳 et al. "基于光流法的快速车道线识别算法研究" . | 计算机测量与控制 27 . 9 (2019) : 146-150 . |
| APA | 庄博阳 , 段建民 , 郑榜贵 , 管越 . 基于光流法的快速车道线识别算法研究 . | 计算机测量与控制 , 2019 , 27 (9) , 146-150 . |
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Abstract ：
为提高自动驾驶背景下视觉环境感知任务的鲁棒性,提出了一种基于双目视觉和可行驶区域剖面建模方法的非结构化可行驶区域分割算法.为改善视差计算的鲁棒性,以半全局块匹配(SGBM)算法框架为基础,改进其代价计算步骤提出了一种融合相对梯度和AD-Census变换的匹配代价计算方法,经过代价聚合求得视差图.区域分割过程先统计视差图的垂直方向差异直方图,以此作为数据源提出一种描述可行驶区域剖面的抛物线模型,采用动态规划算法和随机采样一致性算法(RANSAC)对模型参数求解过程进行全局优化,经后处理过程实现可行驶区域的分割.通过KITTI数据集和实车采集数据验证,算法达到了19.8 fps的速度和92％以上的分割准确率.
Keyword ：
自动驾驶 自动驾驶 双目视觉 双目视觉 环境感知 环境感知 可行驶区域分割 可行驶区域分割 立体匹配 立体匹配
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| GB/T 7714 | 段建民 , 管越 , 庄博阳 . 基于双目视觉的可行驶区域分割方法 [J]. | 电子测量技术 , 2019 , 42 (18) : 138-143 . |
| MLA | 段建民 et al. "基于双目视觉的可行驶区域分割方法" . | 电子测量技术 42 . 18 (2019) : 138-143 . |
| APA | 段建民 , 管越 , 庄博阳 . 基于双目视觉的可行驶区域分割方法 . | 电子测量技术 , 2019 , 42 (18) , 138-143 . |
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Abstract ：
强化学习中基于马尔可夫决策过程的标准Q-Learning算法可以取得较优路径,但是方法存在收敛速度慢及规划效率低等问题,无法直接应用于真实环境.针对此问题,提出一种基于势能场知识的Q-Learning移动机器人路径规划算法.通过引入环境的势能值作为搜索启发信息对Q值进行初始化,从而在学习初期便能引导移动机器人快速收敛,改变了传统强化学习过程的盲目性,适用于真实环境中直接学习.仿真实验表明,与现有的算法相比,所提算法不仅提高了收敛速度,而且还缩短了学习时间,使得移动机器人能够迅速找到一条较优的无碰撞路径.
Keyword ：
先验知识 先验知识 移动机器人 移动机器人 强化学习 强化学习 Q-Learning Q-Learning 路径规划 路径规划
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| GB/T 7714 | 段建民 , 陈强龙 . 利用先验知识的Q-Learning路径规划算法研究 [J]. | 电光与控制 , 2019 , 26 (9) : 29-33 . |
| MLA | 段建民 et al. "利用先验知识的Q-Learning路径规划算法研究" . | 电光与控制 26 . 9 (2019) : 29-33 . |
| APA | 段建民 , 陈强龙 . 利用先验知识的Q-Learning路径规划算法研究 . | 电光与控制 , 2019 , 26 (9) , 29-33 . |
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Abstract ：
为协调主动悬架各项相互冲突的性能,采用基于H2/H∞混合控制进行约束优化,解决半车电液主动悬架系统多目标优化控制问题.选择路面扰动到悬架质量垂直加速度和俯仰角加速的闭环传递函数的H2范数为平顺性指标,路面扰动到悬架动行程、主动控制力和轮胎动位移的闭环传递函数的H∞范数为操纵稳定性指标,选择合理的γ1值,最终求出全状态最优控制律.仿真中假设平整路面上有一个包块,作为路面扰动脉冲输入,将该控制方案与半车被动悬架的时域仿真结果进行对比.结果表明该方案较好地解决了舒适性与操纵稳定性指标之间的矛盾.
Keyword ：
状态反馈控制 状态反馈控制 性能约束 性能约束 H2/H∞混合控制 H2/H∞混合控制 半车主动悬架 半车主动悬架 多目标优化 多目标优化
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| GB/T 7714 | 段建民 , 黄小龙 . 汽车主动悬架H2/H∞多目标优化控制 [J]. | 西华大学学报（自然科学版） , 2019 , 38 (5) : 30-35 . |
| MLA | 段建民 et al. "汽车主动悬架H2/H∞多目标优化控制" . | 西华大学学报（自然科学版） 38 . 5 (2019) : 30-35 . |
| APA | 段建民 , 黄小龙 . 汽车主动悬架H2/H∞多目标优化控制 . | 西华大学学报（自然科学版） , 2019 , 38 (5) , 30-35 . |
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Abstract ：
针对传统人工势场法解决移动机器人路径规划路问题时存在目标不可到达问题 (GNRON) 和局部最优的缺陷, 提出一种建立在改进的人工势场模型之上结合遗传算法的并行搜索方法来寻求全局最优解的方法.通过引入填平势场使得势场函数能够跳出局部极小点, 再将遗传算法和人工势场法两种方法相结合, 利用人工势场法来优化采用遗传算法所得到的全局路径.仿真研究证明了所提出的改进算法的有效性, 改进后算法能够在复杂的静态和动态环境中实现避障并找到最佳或接近最佳的移动机器人路径.
Keyword ：
路径规划 路径规划 局部极小点 局部极小点 人工势场法 人工势场法 遗传算法 遗传算法 移动机器人 移动机器人
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| GB/T 7714 | 段建民 , 陈强龙 . 基于改进人工势场-遗传算法的路径规划算法研究 [J]. | 国外电子测量技术 , 2019 , 38 (3) : 19-24 . |
| MLA | 段建民 et al. "基于改进人工势场-遗传算法的路径规划算法研究" . | 国外电子测量技术 38 . 3 (2019) : 19-24 . |
| APA | 段建民 , 陈强龙 . 基于改进人工势场-遗传算法的路径规划算法研究 . | 国外电子测量技术 , 2019 , 38 (3) , 19-24 . |
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Abstract ：
车辆行驶的过程中,要求行驶平顺性的垂直加速度和俯仰角加速度、悬架的动行程、车轮和路面间的动位移均较小.然而,这三个评价标准在客观上存在矛盾.为了解决半车电液主动悬架系统多目标优化控制问题、改善车辆乘坐舒适性以及行驶安全性,采用线性矩阵不等式(LMI)方法进行约束优化,设计鲁棒H∞最优状态反馈控制器.将汽车主动悬架的控制输出问题归结为鲁棒干扰抑制问题,最小化系统的性能输出,减少垂直加速度和俯仰角加速度.对悬架行程约束和接地性约束,采用Shur引理转化求解有LMI约束的问题,求出全状态最优控制律.仿真中假设平整路面上有一个包块,作为路面扰动脉冲输入.与被动悬架在时域和频域仿真结果对比,该控制方案在舒适性与操纵稳定性方面均得到改进,较好地解决了舒适性与操纵稳定性指标之间的矛盾.
Keyword ：
残性矩阵不等式 残性矩阵不等式 路面扰动抑制 路面扰动抑制 性能约束 性能约束 多目标优化 多目标优化 汽车主动悬架 汽车主动悬架 状态反馈控制 状态反馈控制 鲁棒控制 鲁棒控制
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| GB/T 7714 | 段建民 , 黄小龙 . 汽车主动悬架多目标最优鲁棒控制LMI方法研究 [J]. | 自动化仪表 , 2019 , 40 (8) : 43-48,54 . |
| MLA | 段建民 et al. "汽车主动悬架多目标最优鲁棒控制LMI方法研究" . | 自动化仪表 40 . 8 (2019) : 43-48,54 . |
| APA | 段建民 , 黄小龙 . 汽车主动悬架多目标最优鲁棒控制LMI方法研究 . | 自动化仪表 , 2019 , 40 (8) , 43-48,54 . |
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