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基于人工神經網絡實現智能機器人的避障軌跡控制摘 要：利用人工神經網絡中的二級 BP網。模擬智能機器人的兩控制參數(左 、右輪速)間的函數關系。實現避 障軌跡為圓弧或橢圓弧的軌跡控制 。并且通過調整橢圓長、短軸大小。能實現多個及多層障礙物的避障控制．該方法 的突出特點是方法簡單、算法容易實現 。使機器人完成多個及多層避障動作時。不滯后于動態環境里其它機器人(障 礙物)位置的變化．在仿真實驗中。取得了理想的效果． 關鍵詞；BP神經網絡I多個及多層避障控制I橢圓軌跡1 弓I言(Introduction) 在機器人中，避障軌跡的生成是一個重要的問 題．對于不確定的動態環境下的實時避障軌跡生成， 是較為困難的．有關這方面的研究，目前已有許多方 法．一些神經網絡模型被設計出來，產生實時的軌跡 生成．文獻113[23提供的神經網絡模型產生的軌跡 生成僅能處理在靜態環境下及假設空間中沒有障礙 物的情況．[3]提供的神經網絡模型，能為智能機器 人產生導航的避障軌跡，然而模型在計算上相當復 雜．文獻[43提供了Hopfield神經網絡模型，能在動 態環境下產生時實的避障軌跡生成，并在文獻[5] 中，嚴格證明了因該方法生成的軌跡沒有遭受局部 極小點逃離問題．并且文獻[63用兩個神經網絡層疊 加起來，每層構造相似于[43中的網絡結構．它是利 用第二層網絡來發現下一個機器人位置的無監督模 型，然而它卻加倍了計算量，盡管文獻[4，6]提供的 方法能在動態環境下，產生時實避障軌跡，但都具有 較慢的運動速度，在快速變化的環境下不能恰當地 完成動作執行，因為機器人要比較好地完成避障動 作，必須不能滯后于障礙物動作變化
上傳時間： 2022-02-12
上傳用戶：得之我幸78
中國國防科學技術報告通過研究美國海軍質量和可靠性標準技術的發展動態，其中特別針對從上世紀九十年 代開始的美國國防部改革軍用標準行動中提出的以最大限度地減少對軍用規范和標準的 依賴，更多地采用民用規范和標準，以達到充分利用工業和民用先進技術的理念和實踐研 究對我軍深入開展質量和可靠性工作具有重要的指導和借鑒意義。更快、更好和更省的市 場需求將促使我軍的質量和可靠性標準技術向著綜合化、實用化、信息化、仿真化、智能 化、微觀化和軍民兩用化發展。研究報告反映的我軍在完善管理體系、健全法規體系和建 立技術體系三個方面必須響應的對策充分結合了我軍裝備的發展現狀和需求。可靠性作為一個性能參數如果不與 維修性、保障性、性能、使用可用性等其他參數聯系起來是沒有意義的。研究得出的可靠 性工程中應用的 FMECA、FTA、FLSIP、TIGER、ACIM、RBS 模型的特點和相互關系可 為我軍有效的利用并具有一定的創新性。“基于性能的后勤“和“基于狀態的維修“可適 應新的作戰環境和作戰樣式對裝備保障的要求，減少保障負擔，均衡經濟可承受性，提高 裝備保障效率和裝備的完好性。
標簽： 可靠性標準
上傳時間： 2022-02-21
上傳用戶：fliang
隨著計算機技術的發展，儀器儀表領域也開始發生巨大的變化，從傳統儀器智能儀器開始向虛擬儀器發展。虛擬儀器以其強大的存儲、數據顯示和數據分析優勢，逐漸受到重視。虛擬儀器技術通過軟件將計算機與儀器硬件相結合，很好地將計算機強大的數據處理能力和儀器硬件的現場測量、控制結合在一起。不僅降低了儀器的生產成本，還提高了儀器的性能，從而得到廣泛的應用。另外，隨著現代科學技術的進步，阻抗的測量逐漸成為各類電子產品的研究基礎。目前，阻抗測量技術已在生物醫學、工業測控、電力控制等領域有廣泛的應用。為了滿足高校實驗室對電子元器件及其附屬參數的測量需求，本文設計了一種基于虛擬儀器的阻抗測量系統本文通過將虛擬儀器技術與傳統硬件相結合，設計實現了一種通過伏安法對阻抗參數進行測量的系統。其主要工作原理為：將阻抗的測量轉換為矢量電壓的測量再利用獲得的矢量電壓的實部和虛部的數字量與被測參數之間的關系，將其轉換為待測量。本系統主要由硬件和軟件兩部分構成，硬件部分主要包括通過FPGA設計實現的信號源模塊、陽抗矢量電壓轉換模塊、相敏檢波模塊、AD轉換模塊和通信模塊。其具體的實現主要為利用FPGA設計實現系統正弦激勵信號與基準信號的產生：通過相敏檢波將采集到的矢量電壓信號進行實部和虛部分離：利用低通濾波器濾除干擾信號：再通過AD轉換芯片將采集到的模擬電壓信號轉換為數字信號；通過系統總線將數據傳輸到計算機，并對數據進行處理和顯示。軟件部分是利用虛擬儀器軟件 LabVIEW設計實現儀器的數據處理、顯示和控制界面，并通過動態鏈接庫的調用來執行儀器操作。
標簽： 虛擬儀器
上傳時間： 2022-03-10
上傳用戶：aben
摘要: 智能機器人仿真系統，由于智能機器人受到自身多傳感器信息融合和控制多樣性等因素的影響，仿真系統設計主要都 是以數學建模的形式化仿真為主，無法實現數學建模與場景實現協調仿真。為此，首先分析兩輪移動機器人數學運動模型， 然后設計與機器人控制系統相關的傳感器數據采集分析、機器人智能自動控制和人工控制等模塊，以實現機器人控制的真 實場景。仿真系統利用 LabVIEW 設計控制界面，并結合 Robotics 工具包的建模、計算和控制功能。仿真結果表明設計的平 臺更適合教學和實驗室研究，并可為實際的物理過程提供數據參考和決策建議。 關鍵詞: 機器人; 虛擬; 系統仿真 中圖分類號: TP242 文獻標識碼: B1 引言 隨著測控技術的發展，虛擬儀器技術已成為工業控制和 自動化測試等領域的新生力量［1］。而機器人作為一種新型 的生產工具，應用范圍已經越來越廣泛，幾乎滲透到各個領 域，是一項多學科理論與技術集成的機電一體化技術。目前 機器人仿真系統主要集中在復雜的機器人數學模型構建與 形式化仿真，無法實現分析機器人運動控制的靜態和動態特 性，更加無法實現控制的真實場景［2］。為了改善專業控制軟 件在硬件開發周期較長的缺點，本文擬建立一個基于通用軟 件的實時仿真和控制平臺，以更適合教學和實驗室研究。本 文以通用仿真軟件 LabVIEW 和 Robotics ［3］為實時仿真與控 制平臺，采用 LabVIEW 搭建控制界面，利用 Robotics 在后臺 進行系統模型和優化控制算法計算，使其完成機器人控制系 統應有的靜態和動態性能分析，不同環境下傳感器變化模擬 顯示以及目標路徑形成等功能。 2 系統構成 仿真系統的構成主要包括了仿真界面、主控制界面、障 礙檢測、智能控制和人工控制模塊。其中主要對人工控制和 智能控制進行程序設計。仿真運行時，障礙檢測一直存在， 主要是為了在智能控制模式下的智能決策提供原始數據。 在人工控制模式下，障礙檢測依然存在，只不過對機器人行 動不產生影響，目的是把環境信息直觀
標簽： 智能機器人
上傳時間： 2022-03-11
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壓電材料由于其力電耦合特性，能有效地將機械能與電能進行轉換，于是人們將其作為激勵/傳感器廣泛地應用于各類工程領域。壓電材料常常與受控柔性結構粘接成一體，作為傳感器以及激勵器，以達到抑制受控結構振動的目標。因此，研究壓電智能結構的振動以及振動控制有重要的科學意義和實用價值本文基于壓電材料與宿主結構之間的力電耦合特性，推導了拉普拉斯變換形式卜的壓電智能梁結構的阻抗矩陣，并基于阻抗矩陣研究如何建立壓電智能梁結構的頻率響應數值模型以及由此模型計算系統動態響應的方法，本文還研究了速度負反饋控制器作用下壓電梁的控制系統性能：PPF控制器下不同系統輸入時，系統的動態性能；不同控制器參數下，控制系統的效果。計算結果表明，本文模型能有效地與各種控制策略相結合，研究壓電梁的振動控制問題。最后，本文還嘗試由阻抗矩陣模型建立系統的TF控制模型，對于單個矩陣元素，此方法能在指定頻域內得到很好的近似模型，對于由許多單元組成的壓電梁，本文方法得到的結果能識別部分階頻率，因此需要進一步研究。振動是大自然中最普遍的現象，在現實的工業工程及實際生活中，人們常常遇到各種與振動有關的問題。譬如，我們常用的各種音響設備、醫療超聲檢測設備、雷達等設備及設施中，就利用了振動含有積極意義的一方面；另一方面，機床的劇烈振動導致工件的加工精度達不到要求、飛機機翼的顫振、飛機輪船等振動噪聲過大導致乘客感到不舒適等則是振動消極一面的具體體現。為此，人們常常對這些設備的系統模型進行分析、研究，以期對振動進行控制：一方面提高起積極作用的振動的強度或將其控制在人們希望的程度上：另一方面盡可能地將起消極作用的振動削弱，達到不影響工業生產及生活的效果
標簽： 阻抗法
上傳時間： 2022-03-11
上傳用戶：qingfengchizhu
近些年來，云計算與移動云計算迅速發展，隨之而來出現的問題是由于智能終端的數量和處理器計算能力能力的增加，越來越多的計算密集型應用應用被卸載到云端，這樣就給核心網絡造成很大的負載，從而不能滿足那些對延遲敏感的應用，所以移動邊緣計算就因此產生。它通過將計算、存儲等資源部署在網絡的邊緣，能快速地處理任務并傳輸。但是由于用戶終端的移動性，需要考慮的一個很重要的問題就是當服務厥量受到位置影響時應當采取什么措施。合理的計算切換能夠很好地解決這個問題。在移動邊緣計算中，什么時候進行計算切換以及切換到哪里是切換問題的關鍵。本文研究了計算切換的具體過程、影響計算切換的因素及管理體系，提出了計算切換的管理框架。在考慮任務完成時間、移動終端能耗和任務完成成本這些因素影響的基礎上并根據切換管理的框架和具體的判決準則，提出了簡單加權法、熵值法和基于理想解排序的這三種多屬性決策計算切換筧法。最后在實驗部分對這三種多屬性決策計算切換算法進行仿真實驗，在根據實驗結果對三種算法的性能進行分析，然后再研究計算量與數據量變化對算法性能的影響。實驗結果表明：采用多屬性切換決策的方法要優于不切換和總是發生切換的決策，并且在多屬性決策的方法中，班想解排序的方法要優于簡單加權法和值法，并且任務的完成時間、移動終端能耗、和任務的執行成本隨著終端移動速度的增大而有明顯減少，說明基于閾值的判決準則和多屬性切換決策算法適用于移動邊緣計算中的計算切換。關鍵詞：移動邊緣計算：計算切換：判決準則；多屬性決策
標簽： 移動邊緣計算
上傳時間： 2022-03-11
上傳用戶：ttalli
隨著杜會和經濟的發展，環境水污染現象也日趨嚴重，迫切需要環境水質多參數監測與智能分析系統，以為環境監測、管理和控制提供科學的手段。水質多組分檢測涉及到多傳感器數據融合、計算機技術、電化學分析和人工智能等多學科的交叉，在眾多領域有著廣泛的應用。本論文研究環境水質檢測與智能分析系統，論文的主要工作包括1）基于最小二乘支持向量機的在線自適應加權數據融合算法多傳感器數據融合由于能夠利用互補和冗余的信息，顯著提高系統的可靠性而得到了廣泛應用，而數據融合的關鍵問題是融合算法。本文深入研究了多傳感器數據融合理論的基礎上，針對傳統融合算法研究存在的問題，提出了一種基于最小二乘支持向量機的在線自適應加權數據融合算法，并應用到水質在線檢測過程中，不僅縮短了訓練的時間，而且提高了融合的可靠性和靈活性2）提出了一種離子傳感器的基于最小二乘支持向量機的自校正方法：由于離子傳感器的非線性、漂移和交叉敏感性等影響了其檢測精度和可靠性，難以進行連續在線檢測。以硝酸根離子傳感器為例，研究其自校正方法，以適應動態環境的連續監測根據實驗數據，詳細分析了硝酸根離子傳感器的響應特性，并考慮了零點和時間漂移，提出了一種基于最小二乘支持向量機硝酸根離子傳感器的自校正方法，給出了詳細描述和分析。3）離子傳感器故障檢測的小波支持向量機特征提取和支持向量機分類方法在線連續檢測的應用要求離子傳感器必須具有很高的可靠性，即能夠及時準確地判斷出離子傳感器的故障。本文采用小波支持向量機提取各傳感器故障特征，再用支持向量機對故障進行分類，實現對各離子傳感器的故障診斷。
標簽： 數據融合
上傳時間： 2022-03-18
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研究一種智能掃地機器人。從硬件系統控制模塊設計到主要技術調試進行了較詳細的闡述。以STM32單片機為控制核心與電機驅動、紅外線路徑識別模塊等相互協調應用。進行電路搭建和程序編寫。實現了智能掃地機器人紅外線避障和自動掃地功能,其清掃面積能達到約70%,清掃率約60%,很大程度受到自身機械機構的限制,后期將對小車的機械結構進行完善。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.
標簽： 掃地機器人
上傳時間： 2022-03-26
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近年來反季節種植已成火熱趨勢,溫室大棚的普及十分迅速,而溫室大棚對自動化、智能化的要求也越來越迫切,本系統將溫室大棚的溫濕度、二氧化碳濃度各個方面的檢測,通風、澆灌、溫度、噴灑農藥等各個方面的控制進行綜合系統研究,實現溫室大棚對自動化、智能化的要求。這一系統是基于單片機控制的智能檢測,控制系統包含單片機主控模塊、感應檢測模塊、傳感模塊,顯示、控制模塊等[1]。從而提高溫室大棚的種植效率,減少勞動力,提高利潤等。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.
上傳時間： 2022-03-27
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交流穩壓電源已經廣泛地應用于科學研究、經濟建設、軍事設施、醫療儀器以及人民生活等領域，而且用電設備對電源質量要求也日趨嚴格。傳統的交流穩壓電源采用模擬電路控制導致了諸如電路復雜、調試困難、元件易老化、輸出性能低等固有缺點，已不能滿足各種高精密和數字化用電設備的需求。而數字信號處理技術和高性能單片機控制器的應用，可以很好的解決傳統穩壓電源穩態精度低，動態性能差，監控不易等難題本文正是針對這一問題，設計開發一種高性能數字化交流穩壓電源控制器。文章中使用AT89S52單片機作為主控制器，完成了系統的硬件設計。穩壓電源控制器是由電壓檢測反饋裝置、主控制器、電機驅動組成，其中單片機控制器是穩壓控制系統的關鍵部分，負責對自耦調壓器的輸出電壓反饋信號進行處理并輸出脈沖控制信號來控制電機的運動。系統的硬件設計了電機驅動電路，電壓信號的采集等電路。整個硬件系統結構緊湊，工作可靠。關鍵詞：單片機：自耦調壓器：步進電機當今世界人民的生活水平不斷提高，很多大功率家用電器已經進入普通家庭，電器的廣泛使用與電能供應之間的矛盾越來越突出。在用電高峰期，很多地方有電網電壓嚴重下降的現象，而在用電低谷期，電網電壓又會升得太高；在一些邊遠地區，電網電壓長期偏低：一些負荷變化較快的地區，電網電壓嚴重波動。這些現象都很容易對用電設備造成損害，甚至有可能帶來嚴重的損失。另一方面，一些醫療設備的工作電壓需要很高，這就要求很高的電能質量。由此可見，高穩定度的交流穩壓電源具有非常廣大的應用空間。最常見、最便宜、最簡單的穩壓設備就是手動調節的圓柱形自耦調壓器，可是它的輸出不能自動隨著電壓的變化而變化。本設計就是對自耦調壓器調壓經行改造基礎上結合單片機的應用而設計的能跟據電網電壓自動輸出穩定電壓的智能交流電源控制器。
上傳時間： 2022-03-30
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