基于势场法的移动机器人路径规划仿真研究

针对势场法的障碍物附近目标不可达(GNRON)问题,采用改进斥力势场函数,把机器人和目标的相对距离考虑进去,从而确保目标点为整个势场的全局最小点,使得机器人能够顺利到达目标。针对局部极小引起的陷阱区域问题,提出了增加引导点的方法,使得机器人能够快速走出陷阱区域,向目标点移动。通过仿真实验,还实现了机器人在限定区域内漫游。改进后的势场法适用于复杂环境下的移动机器人路径规划。仿真结果证明了此方法的有效性。

洁净机器人手臂的转动惯量分析及运动控制

针对洁净机器人手臂的转动惯量对系统动态性能的影响,在利用动能公式分析得到其转动惯量与位置关系的基础上,提出了一种位置PI闭环加前馈参数整定的控制方法。该控制方法是由位置值实时得到转动惯量,再由转动惯量来实时整定PI参数。仿真结果表明了该控制方法能有效抑制转动惯量的变化对系统动态性能的影响,且简单可行。

基于神经网络的机器人视觉伺服控制

视觉伺服可以应用于机器人初始定位自动导引、自动避障、轨线跟踪和运动目标跟踪等控制系统中。传统的视觉伺服系统在运行时包括工作空间定位和动力学逆运算两个过程,需要实时计算视觉雅可比矩阵和机器人逆雅可比矩阵,计算量大,系统结构复杂。本文分析了基于图像的机器人视觉伺服的基本原理,使用BP神经网络来确定达到指定位姿所需要的关节角度,将视觉信息直接融入伺服过程,在保证伺服精度的情况下大大简化了控制算法。文中针对Puma560工业机器人的模型进行了仿真实验,结果验证了该方法的有效性。

基于对称极多项式曲线的移动机器人平滑路径生成

详细分析了对称极多项式曲线作为移动机器人跟踪路径所具有的各种优异的几何特性,并将对称极多项式曲线应用于移动机器人的平滑路径生成,提高了移动机器人的灵活性,同时将有助于改善移动机器人的路径跟踪精度,扩展移动机器人的应用领域.

基于神经网络的永磁同步电机矢量控制

采用单神经元自适应PID控制器对永磁同步电机进行了调速控制。详细介绍了PMSM(PermanentMagnetSynchronousMotor)的矢量控制原理。最后给出PMSM单神经元自适应PID控制的仿真结果和硬件实现方法。仿真结果表明,该系统具有良好的动态性能。

模糊免疫非线性PID控制的优化设计

在深入分析生物免疫系统中T细胞对B细胞辅助调节作用的基础上,提出了免疫反馈原理。针对非最小相位极点系统控制的难点,借鉴免疫反馈原理,结合积分控制的规律,提出了一种模糊免疫非线性PID控制方法。由于该方法中的参数确定比较复杂,利用免疫进化算法进行参数优化设计,实现了控制参数的合理设计。仿真结果表明,该方法在非最小相位极点系统控制中可行且有效,优于PID控制方法,具有更好的响应特性和抗干扰性能。

一种改进的模糊PD控制器

充分利用非线性跟踪微分器获得高质量微分信号的特性,将跟踪微分器与传统的简单模糊PD控制器相结合,提出一种简单的高性能的改进的模糊PD控制器.该改进模糊控制器的最显著特点是对测量噪声的强鲁棒性和工程易实现性.数值仿真证明了其有效性和高效性.

一种用于异步电机效率优化的混合搜索方法

针对异步电机效率优化问题,提出了一种混合搜索方法。该方法起始于模糊自适应搜索,然后切换至黄金分割法以获取确定收敛速度。这样的搜索步骤能够降低转矩波动,避免在最优点附近发生振荡。利用一个包含铁损和机械损耗的异步电机模型,对该方法进行了矢量控制下的性能验证。仿真结果验证了该方法的有效性。

基于拉格朗日松弛的供应链合作生产计划模型研究

为解决供应链生产计划协调问题,通过市场价格和中间库存因素使供应链上下游企业结合成一个整体,建立一种供应链上下游一体化计划模型,从整体考虑供应链合作计划问题.为获取问题的可行解,采用拉格朗日松弛技术进行优化,为供应链上下游企业在信息共享条件下实现"多赢"目标,提供了理论依据.仿真结果验证了模型和算法的有效性。

无线传感器网络中一种启发式最小连通支配集算法

针对最小连通配集问题设计了一种具有较高能量效率的启发式算法。算法首先把网络中所有的节点作为最小连通支配集的一个初始解,然后利用启发式修剪策略剔除冗余节点从而减小最小连通支配集的大小,直到没有冗余节点存在。文中将算法分成集中式和分布式两种情况进行了详细讨论。仿真结果表明,由于实现简便,该算法与其他已有算法相比较,在算法复杂性和算法稳定运行时间上有一定的优势。

基于改进的OFA-MPCA的监控方法

多向主元分析(MPCA)是利用多变量统计方法从纷杂的海量数据信息中提取出能够准确表征数据信息的几个主元,并通过投影法来降低数据的维数,主要应用于间歇生产过程中.在实际的间歇生产过程中,由于各种原因导致各批次异步造成它们运行时间的不一致,而无法直接建立有效的统计模型,正交函数近似(OFA)是一种基于正交基的投影变换技术,通过对原始数据进行OFA处理后,可以用投影系数来描述原始数据所具有的特征,并且可以达到轨迹同步化和压缩数据量的目的.对OFA法进行了部分改进,并结合MPCA法对典型的间歇过程——青霉素发酵过程进行了仿真研究.结果表明,改进的OFA计算速度有了极大的提高,且改进的OFA-MPCA法能完好地对各批次进行同步、建模并得出准确的监视结果.

广义预测控制方法在网络遥操作机器人系统中的应用

Internet网络的时变时延及网络数据丢包严重影响了遥操作机器人系统的操作性能,甚至造成系统不稳定。为了解决这一问题,提出一种新的基于Internet的遥操作机器人系统控制结构。通过在主端对给定信息加入时间标签获得过去的系统回路时延,采用多元线性回归算法,预测下一时刻系统回路时延,然后在从端设计一个广义预测控制器控制远端机器人,从而改善时变时延对系统性能的影响。应用广义预测控制器产生的冗余控制信息,降低了网络数据丢包对系统的影响。最后根据预测控制稳定性定理,推导出系统的稳定性条件。仿真试验结果表明,该方法能有效解决时变时延以及网络数据丢包引起的性能下降问题。

一种移动机器人在三维动态环境下的路径规划方法

提出一种基于遗传算法的三维动态环境下的路径规划方法,通过对机器人的运动行为进行编码,将各种约束条件融入到遗传算法当中,规划出可实际应用的避障路径,仿真研究表明该方法是简单有效的。

多机器人的改进型边界探索算法

针对多机器人探索未知环境问题,提出了改进型边界探索算法。该算法综合考虑边界角度和距离两种因素,引入分散机制,使机器人团队协同工作,避免出现拥挤,减少探索过程中的重复覆盖和路径交叉现象。基于与其他方法的实验比较结果表明,该探索方法使多机器人具有更好的团队协作能力,提高了探索效率。

基于切空间的局部嵌入映射近邻选择

针对欧式距离下局部嵌入映射近邻点选择的缺陷,从其定义出发,引入切空间距离,改进了近邻点的选择方法,从而能够更好的满足LLE对于局部线性的要求。论文用剩余方差测试其性能,通过对S-curve数据和Swiss-roll数据的仿真可以看到,基于切空间距离的方法能够更好的表示数据的输入/输出映射质量。