基于人工神经网络实现智能机器人的避障轨迹控制摘 要：利用人工神经网络中的二级 BP网。模拟智能机器人的两控制参数(左 、右轮速)间的函数关系。实现避 障轨迹为圆弧或椭圆弧的轨迹控制 。并且通过调整椭圆长、短轴大小。能实现多个及多层障碍物的避障控制．该方法 的突出特点是方法简单、算法容易实现 。使机器人完成多个及多层避障动作时。不滞后于动态环境里其它机器人(障 碍物)位置的变化．在仿真实验中。取得了理想的效果． 关键词；BP神经网络I多个及多层避障控制I椭圆轨迹1 弓I言(Introduction) 在机器人中，避障轨迹的生成是一个重要的问 题．对于不确定的动态环境下的实时避障轨迹生成， 是较为困难的．有关这方面的研究，目前已有许多方 法．一些神经网络模型被设计出来，产生实时的轨迹 生成．文献113[23提供的神经网络模型产生的轨迹 生成仅能处理在静态环境下及假设空间中没有障碍 物的情况．[3]提供的神经网络模型，能为智能机器 人产生导航的避障轨迹，然而模型在计算上相当复 杂．文献[43提供了Hopfield神经网络模型，能在动 态环境下产生时实的避障轨迹生成，并在文献[5] 中，严格证明了因该方法生成的轨迹没有遭受局部 极小点逃离问题．并且文献[63用两个神经网络层叠 加起来，每层构造相似于[43中的网络结构．它是利 用第二层网络来发现下一个机器人位置的无监督模 型，然而它却加倍了计算量，尽管文献[4，6]提供的 方法能在动态环境下，产生时实避障轨迹，但都具有 较慢的运动速度，在快速变化的环境下不能恰当地 完成动作执行，因为机器人要比较好地完成避障动 作，必须不能滞后于障碍物动作变化
上传时间： 2022-02-12
上传用户：得之我幸78
中国国防科学技术报告通过研究美国海军质量和可靠性标准技术的发展动态，其中特别针对从上世纪九十年 代开始的美国国防部改革军用标准行动中提出的以最大限度地减少对军用规范和标准的 依赖，更多地采用民用规范和标准，以达到充分利用工业和民用先进技术的理念和实践研 究对我军深入开展质量和可靠性工作具有重要的指导和借鉴意义。更快、更好和更省的市 场需求将促使我军的质量和可靠性标准技术向着综合化、实用化、信息化、仿真化、智能 化、微观化和军民两用化发展。研究报告反映的我军在完善管理体系、健全法规体系和建 立技术体系三个方面必须响应的对策充分结合了我军装备的发展现状和需求。可靠性作为一个性能参数如果不与 维修性、保障性、性能、使用可用性等其他参数联系起来是没有意义的。研究得出的可靠 性工程中应用的 FMECA、FTA、FLSIP、TIGER、ACIM、RBS 模型的特点和相互关系可 为我军有效的利用并具有一定的创新性。“基于性能的后勤“和“基于状态的维修“可适 应新的作战环境和作战样式对装备保障的要求，减少保障负担，均衡经济可承受性，提高 装备保障效率和装备的完好性。
标签： 可靠性标准
上传时间： 2022-02-21
上传用户：fliang
随着计算机技术的发展，仪器仪表领域也开始发生巨大的变化，从传统仪器智能仪器开始向虚拟仪器发展。虚拟仪器以其强大的存储、数据显示和数据分析优势，逐渐受到重视。虚拟仪器技术通过软件将计算机与仪器硬件相结合，很好地将计算机强大的数据处理能力和仪器硬件的现场测量、控制结合在一起。不仅降低了仪器的生产成本，还提高了仪器的性能，从而得到广泛的应用。另外，随着现代科学技术的进步，阻抗的测量逐渐成为各类电子产品的研究基础。目前，阻抗测量技术已在生物医学、工业测控、电力控制等领域有广泛的应用。为了满足高校实验室对电子元器件及其附属参数的测量需求，本文设计了一种基于虚拟仪器的阻抗测量系统本文通过将虚拟仪器技术与传统硬件相结合，设计实现了一种通过伏安法对阻抗参数进行测量的系统。其主要工作原理为：将阻抗的测量转换为矢量电压的测量再利用获得的矢量电压的实部和虚部的数字量与被测参数之间的关系，将其转换为待测量。本系统主要由硬件和软件两部分构成，硬件部分主要包括通过FPGA设计实现的信号源模块、阳抗矢量电压转换模块、相敏检波模块、AD转换模块和通信模块。其具体的实现主要为利用FPGA设计实现系统正弦激励信号与基准信号的产生：通过相敏检波将采集到的矢量电压信号进行实部和虚部分离：利用低通滤波器滤除干扰信号：再通过AD转换芯片将采集到的模拟电压信号转换为数字信号；通过系统总线将数据传输到计算机，并对数据进行处理和显示。软件部分是利用虚拟仪器软件 LabVIEW设计实现仪器的数据处理、显示和控制界面，并通过动态链接库的调用来执行仪器操作。
标签： 虚拟仪器
上传时间： 2022-03-10
上传用户：aben
摘要: 智能机器人仿真系统，由于智能机器人受到自身多传感器信息融合和控制多样性等因素的影响，仿真系统设计主要都 是以数学建模的形式化仿真为主，无法实现数学建模与场景实现协调仿真。为此，首先分析两轮移动机器人数学运动模型， 然后设计与机器人控制系统相关的传感器数据采集分析、机器人智能自动控制和人工控制等模块，以实现机器人控制的真 实场景。仿真系统利用 LabVIEW 设计控制界面，并结合 Robotics 工具包的建模、计算和控制功能。仿真结果表明设计的平 台更适合教学和实验室研究，并可为实际的物理过程提供数据参考和决策建议。 关键词: 机器人; 虚拟; 系统仿真 中图分类号: TP242 文献标识码: B1 引言 随着测控技术的发展，虚拟仪器技术已成为工业控制和 自动化测试等领域的新生力量［1］。而机器人作为一种新型 的生产工具，应用范围已经越来越广泛，几乎渗透到各个领 域，是一项多学科理论与技术集成的机电一体化技术。目前 机器人仿真系统主要集中在复杂的机器人数学模型构建与 形式化仿真，无法实现分析机器人运动控制的静态和动态特 性，更加无法实现控制的真实场景［2］。为了改善专业控制软 件在硬件开发周期较长的缺点，本文拟建立一个基于通用软 件的实时仿真和控制平台，以更适合教学和实验室研究。本 文以通用仿真软件 LabVIEW 和 Robotics ［3］为实时仿真与控 制平台，采用 LabVIEW 搭建控制界面，利用 Robotics 在后台 进行系统模型和优化控制算法计算，使其完成机器人控制系 统应有的静态和动态性能分析，不同环境下传感器变化模拟 显示以及目标路径形成等功能。 2 系统构成 仿真系统的构成主要包括了仿真界面、主控制界面、障 碍检测、智能控制和人工控制模块。其中主要对人工控制和 智能控制进行程序设计。仿真运行时，障碍检测一直存在， 主要是为了在智能控制模式下的智能决策提供原始数据。 在人工控制模式下，障碍检测依然存在，只不过对机器人行 动不产生影响，目的是把环境信息直观
标签： 智能机器人
上传时间： 2022-03-11
上传用户：
压电材料由于其力电耦合特性，能有效地将机械能与电能进行转换，于是人们将其作为激励/传感器广泛地应用于各类工程领域。压电材料常常与受控柔性结构粘接成一体，作为传感器以及激励器，以达到抑制受控结构振动的目标。因此，研究压电智能结构的振动以及振动控制有重要的科学意义和实用价值本文基于压电材料与宿主结构之间的力电耦合特性，推导了拉普拉斯变换形式卜的压电智能梁结构的阻抗矩阵，并基于阻抗矩阵研究如何建立压电智能梁结构的频率响应数值模型以及由此模型计算系统动态响应的方法，本文还研究了速度负反馈控制器作用下压电梁的控制系统性能：PPF控制器下不同系统输入时，系统的动态性能；不同控制器参数下，控制系统的效果。计算结果表明，本文模型能有效地与各种控制策略相结合，研究压电梁的振动控制问题。最后，本文还尝试由阻抗矩阵模型建立系统的TF控制模型，对于单个矩阵元素，此方法能在指定频域内得到很好的近似模型，对于由许多单元组成的压电梁，本文方法得到的结果能识别部分阶频率，因此需要进一步研究。振动是大自然中最普遍的现象，在现实的工业工程及实际生活中，人们常常遇到各种与振动有关的问题。譬如，我们常用的各种音响设备、医疗超声检测设备、雷达等设备及设施中，就利用了振动含有积极意义的一方面；另一方面，机床的剧烈振动导致工件的加工精度达不到要求、飞机机翼的颤振、飞机轮船等振动噪声过大导致乘客感到不舒适等则是振动消极一面的具体体现。为此，人们常常对这些设备的系统模型进行分析、研究，以期对振动进行控制：一方面提高起积极作用的振动的强度或将其控制在人们希望的程度上：另一方面尽可能地将起消极作用的振动削弱，达到不影响工业生产及生活的效果
标签： 阻抗法
上传时间： 2022-03-11
上传用户：qingfengchizhu
近些年来，云计算与移动云计算迅速发展，随之而来出现的问题是由于智能终端的数量和处理器计算能力能力的增加，越来越多的计算密集型应用应用被卸载到云端，这样就给核心网络造成很大的负载，从而不能满足那些对延迟敏感的应用，所以移动边缘计算就因此产生。它通过将计算、存储等资源部署在网络的边缘，能快速地处理任务并传输。但是由于用户终端的移动性，需要考虑的一个很重要的问题就是当服务厥量受到位置影响时应当采取什么措施。合理的计算切换能够很好地解决这个问题。在移动边缘计算中，什么时候进行计算切换以及切换到哪里是切换问题的关键。本文研究了计算切换的具体过程、影响计算切换的因素及管理体系，提出了计算切换的管理框架。在考虑任务完成时间、移动终端能耗和任务完成成本这些因素影响的基础上并根据切换管理的框架和具体的判决准则，提出了简单加权法、熵值法和基于理想解排序的这三种多属性决策计算切换筧法。最后在实验部分对这三种多属性决策计算切换算法进行仿真实验，在根据实验结果对三种算法的性能进行分析，然后再研究计算量与数据量变化对算法性能的影响。实验结果表明：采用多属性切换决策的方法要优于不切换和总是发生切换的决策，并且在多属性决策的方法中，班想解排序的方法要优于简单加权法和值法，并且任务的完成时间、移动终端能耗、和任务的执行成本随着终端移动速度的增大而有明显减少，说明基于阈值的判决准则和多属性切换决策算法适用于移动边缘计算中的计算切换。关键词：移动边缘计算：计算切换：判决准则；多属性决策
标签： 移动边缘计算
上传时间： 2022-03-11
上传用户：ttalli
随着杜会和经济的发展，环境水污染现象也日趋严重，迫切需要环境水质多参数监测与智能分析系统，以为环境监测、管理和控制提供科学的手段。水质多组分检测涉及到多传感器数据融合、计算机技术、电化学分析和人工智能等多学科的交叉，在众多领域有着广泛的应用。本论文研究环境水质检测与智能分析系统，论文的主要工作包括1）基于最小二乘支持向量机的在线自适应加权数据融合算法多传感器数据融合由于能够利用互补和冗余的信息，显著提高系统的可靠性而得到了广泛应用，而数据融合的关键问题是融合算法。本文深入研究了多传感器数据融合理论的基础上，针对传统融合算法研究存在的问题，提出了一种基于最小二乘支持向量机的在线自适应加权数据融合算法，并应用到水质在线检测过程中，不仅缩短了训练的时间，而且提高了融合的可靠性和灵活性2）提出了一种离子传感器的基于最小二乘支持向量机的自校正方法：由于离子传感器的非线性、漂移和交叉敏感性等影响了其检测精度和可靠性，难以进行连续在线检测。以硝酸根离子传感器为例，研究其自校正方法，以适应动态环境的连续监测根据实验数据，详细分析了硝酸根离子传感器的响应特性，并考虑了零点和时间漂移，提出了一种基于最小二乘支持向量机硝酸根离子传感器的自校正方法，给出了详细描述和分析。3）离子传感器故障检测的小波支持向量机特征提取和支持向量机分类方法在线连续检测的应用要求离子传感器必须具有很高的可靠性，即能够及时准确地判断出离子传感器的故障。本文采用小波支持向量机提取各传感器故障特征，再用支持向量机对故障进行分类，实现对各离子传感器的故障诊断。
标签： 数据融合
上传时间： 2022-03-18
上传用户：
研究一种智能扫地机器人。从硬件系统控制模块设计到主要技术调试进行了较详细的阐述。以STM32单片机为控制核心与电机驱动、红外线路径识别模块等相互协调应用。进行电路搭建和程序编写。实现了智能扫地机器人红外线避障和自动扫地功能,其清扫面积能达到约70%,清扫率约60%,很大程度受到自身机械机构的限制,后期将对小车的机械结构进行完善。This paper studies an intelligent sweeping robot.From the hardware system control module design to the main technical debugging are described in detail.STM32 MCU is used as the control core to coordinate with motor drive and infrared path recognition module.Conduct circuit building and programming.The functions of infrared obstacle avoidance and automatic sweeping of intelligent sweeping robot are realized.Its cleaning area can reach about 70%and the cleaning rate is about 60%.Because it is limited by its own mechanical mechanism to a great extent,the mechanical structure of the car will be improved in the later stage.
标签： 扫地机器人
上传时间： 2022-03-26
上传用户：
近年来反季节种植已成火热趋势,温室大棚的普及十分迅速,而温室大棚对自动化、智能化的要求也越来越迫切,本系统将温室大棚的温湿度、二氧化碳浓度各个方面的检测,通风、浇灌、温度、喷洒农药等各个方面的控制进行综合系统研究,实现温室大棚对自动化、智能化的要求。这一系统是基于单片机控制的智能检测,控制系统包含单片机主控模块、感应检测模块、传感模块,显示、控制模块等[1]。从而提高温室大棚的种植效率,减少劳动力,提高利润等。In recent years,counter-season planting has become a hot trend featuring the rapid popularization of greenhouse and urgent requirement for the automation and intellectualization of greenhouse.This paper offers a comprehensive and systematic study of the monitoring of temperature,humidity and carbon dioxide concentration in the greenhouse and the control of ventilation,irrigation,temperature and pesticide spraying in order to achieve automation and intellectualization in greenhouse.This system is based on the intelligent detection controlled by single chip computer with the control system including the main control module,induction detection module,sensing module,display and control module of single chip computer,which is effective in improving planting efficiency of greenhouse,reducing labor force and increasing profits.
上传时间： 2022-03-27
上传用户：
交流稳压电源已经广泛地应用于科学研究、经济建设、军事设施、医疗仪器以及人民生活等领域，而且用电设备对电源质量要求也日趋严格。传统的交流稳压电源采用模拟电路控制导致了诸如电路复杂、调试困难、元件易老化、输出性能低等固有缺点，已不能满足各种高精密和数字化用电设备的需求。而数字信号处理技术和高性能单片机控制器的应用，可以很好的解决传统稳压电源稳态精度低，动态性能差，监控不易等难题本文正是针对这一问题，设计开发一种高性能数字化交流稳压电源控制器。文章中使用AT89S52单片机作为主控制器，完成了系统的硬件设计。稳压电源控制器是由电压检测反馈装置、主控制器、电机驱动组成，其中单片机控制器是稳压控制系统的关键部分，负责对自耦调压器的输出电压反馈信号进行处理并输出脉冲控制信号来控制电机的运动。系统的硬件设计了电机驱动电路，电压信号的采集等电路。整个硬件系统结构紧凑，工作可靠。关键词：单片机：自耦调压器：步进电机当今世界人民的生活水平不断提高，很多大功率家用电器已经进入普通家庭，电器的广泛使用与电能供应之间的矛盾越来越突出。在用电高峰期，很多地方有电网电压严重下降的现象，而在用电低谷期，电网电压又会升得太高；在一些边远地区，电网电压长期偏低：一些负荷变化较快的地区，电网电压严重波动。这些现象都很容易对用电设备造成损害，甚至有可能带来严重的损失。另一方面，一些医疗设备的工作电压需要很高，这就要求很高的电能质量。由此可见，高稳定度的交流稳压电源具有非常广大的应用空间。最常见、最便宜、最简单的稳压设备就是手动调节的圆柱形自耦调压器，可是它的输出不能自动随着电压的变化而变化。本设计就是对自耦调压器调压经行改造基础上结合单片机的应用而设计的能跟据电网电压自动输出稳定电压的智能交流电源控制器。
上传时间： 2022-03-30
上传用户：
