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
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基于传感器和模糊规则的机器人在动态障碍环境中的智能运动控制基于传感器和模糊规则的机器人在动态障碍环境中的智能运动控制 oIlI～0(、r> 王 敏 金·波斯科 黄心汉 ，O、l、L (华i 面面辜写j幕．武汉，43074) ＼I。L上、o 捌要：提出了一种基于传感器和模糊规则的智能机器人运动规划方法 ．该方法运用了基于调和函数分析的人 工势能 场原 理 ．采用模糊规则 可减少推导势能函数所 必须的计算 ，同时给机器人伺服 系统发 出指令 ，使它能够 自动 地寻找通向目标的路径．提出的方法具有简单、快速的特点，而且能对 n自由度机械手的整个手臂实现最碰．建立 在非线性机器人动力学之上的整 个闭环系统和模糊控制器 的稳定性 由李雅普诺 夫原理 保证 ．仿真结 果证明 了该方 法 的有效性 ，通 过比较分析显示 出文 中所提 出的最障算法的优越性 ． 美t词：基于传感器的机器人运动控制；模糊规则；人工势能场；动态避障；机器人操作手 1 叫哑oducd0n R。boIsarewjdelyusedfor诅sb inchasma~ia]b柚· 血 ， spot ： ng， spray Ijl岫 1g， mech卸icaland elec咖 icas搴enlb1y，ma al埘 IIovaland wa时 cut· ring 咖 ． ofsuch tasks_堋 llldea pri|柚ary ptd 眦 of 她 ar0botto e oncpositiontoanother withoutbur叩inginto anyobstacles． s 曲km，de． notedasthefDbotm ∞ pJan，liDgp∞ 舶1，hasbeen the倒 娜bj0ct锄l哪gIeseat℃ll∞ ． Every method o0血∞rI1ing 如b0tmotionplanninghas itsownadv∞ngesandapplicationdoma~ asweftasits di戤ldvaIIta麟 and constr~dnts． Therefore it would be ratherdifficulteithertoc0Ⅱ】paremethodsorton~ vate thechoio~ofan dl0‘iupon othP~s． 0州 d眦 ：1999—07—29；Revised~ ：2000一∞ 一丝 In conU~astto many n~ hods，rob
上传时间： 2022-02-15
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1.针对一类参数未知的非线性离散时间动态系统，提出了一种新的基于神经网络的MMAC方法。首先，将系统分为线性部分和非线性部分。针对系统线性部分采用局部化方法逮立多个固定模型覆盖系统的参数范围，在此基础上，建立自适应模型来提高系统性能；针对系统非线性部分建立非线性神经网络预测模型来邏近系统的非线性。然后，针对每个子模型设计相应的擅制器。最后，设计基于误差范数形式的性能指标函数对控制器进行硬切换。仿真结果表明，所提出的MMAC方法与传统的在参数空间均匀分布的MMAC方法相比能显著提高非线性系统的暂态性能。2针对一类具有参数跳变的非线性离散时间动态系统，提出子一种基才聚类方法和神经网络的MMAC方法，首先，采用模糊c均值聚类算法对系统先验数据进行分类处理，再分别对每类数据采用RLS算法建立多个固定模型。在此基础上，建立两个白适应模型来提高系统响应速度和控制品质，建立神经网络预测模型来补偿系统非线性。然后，分别针对相应的子模型设计线性鲁棒自适应控制器和神经网络控制器。最后，采用基于信号有界和测量误差的性能切换指标对控制器进行切换，并证明闭环系统的稳定性。仿真结果表明，所提出的算法能更好地解决非线性系统发生参数跳变问题，使得系统具有良好的控制品质3.针对MMAC方法中的模型库优化问题，考虑系统实际运行数据，提出了种基于相似度准则和设置最大模型数的动态优化模型库方法。该方法能对新数据进行综合考量并判断是否应该将该数据纳入子模型建模，并通过设置最大模型数来确保系统用最少的子模型就能保证系统的控制性能。仿真结果表明，所提出的算法能极大地减少子模型数量且具有较好的控制效果。关键词：非线性系统；多模型方法；自适应控制；模糊聚类；神经网络
标签： 自适应控制
上传时间： 2022-03-11
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本文是为解决由STC89C51单片机函数信号发生器所产生波形频率低,波形幅值、频率调节问题,以及驱动能力差、硬件电路复杂等,采用STM32系列单片机作为函数信号发生器的主控芯片。采用STM32系列芯片内部自带的DAC可以免去此部分硬件电路的设计,相比之下可以实现较高频率的正弦波、方波、三角波波形输出。波形、频率、幅值调节无需硬件外加硬件电路,均只需要通过软件控制。本文介绍了波形生成原理和部分软件设计原理。
上传时间： 2022-03-28
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描述了开关电源多种拓扑的传递函数及环路补偿方法
上传时间： 2022-03-30
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温度、湿度检测在工农业生产、医学研究等科研工作中具有非常重要的地位。温度、湿度是科研工作中相当重要的参数，如何准确地测量、并且进行数据分析、统计，对科研工作的开展和科研结果的发布有着极其重要的影响。本论文就实际工作需要，解决工作中的实际问题，希望能够利用虚拟仪器构建一套远程温、湿度控制系统。文中首先简要介绍虚拟仪器的概念、特点，概述了虚拟仪器的现状及其未来的发展，并将它与传统的仪器进行了比较，突出了虚拟仪器的优点，同时也涉及了目前应用最广泛，最具有优势的虚拟仪器编程软件LabVIEW的特点及编程方法。 为了能够构建一套稳定可靠的温、湿度控制系统，确保实验数据的准确性和统计的方便与合理，本文重点介绍利用LabVIEW语言开发出一套温、湿度控制系统，该系统以铂电阻作为温度传感器；电容式传感器作为湿度敏感元件，采用美国的NI公司的数据采集卡USB-6008采集温度、湿度信号，通过Internet网络可以实时的监测和控制温、湿度的变化，通过对采集到的数据进行分析和处理，实现数据的报表打印、数据的远程共享，温、湿度的上、下限报警等等。 利用温、湿度传感器和数据采集卡检测温室内温度和湿度参数变化，实现了实验数据的自动采集。针对温室控制过程中温度和湿度存在耦合问题，运用了模糊解耦控制。在模糊解耦控制过程中，根据长期的实践经验总结，制定出了较为合理的温湿度隶属度函数表和模糊解耦控制规则输出表。在去模糊化的过程中，为了便于软件实现，根据Mamdani型模糊推理算法用MATLAB语言编写出了模糊决策表的输出程序。采用目前国际上流行的虚拟仪器技术，进行了计算机测控系统的设计，与传统测试中采用的多参数分别用单个仪器检测、数据单独汇总处理的方式，或基于单片机的数据采集处理系统相比，虚拟仪器技术的应用大大提高了检测和控制的精度，提高了数据处理的速度，并增强了系统的通用性、可靠性、可维护性和可扩展性。采用LabVIEW虚拟仪器开发平台和模块化设计方法，实现了环境参数的实时获取、采集信息的实时显示、控制信号的准确输出及数据的自动处理，减少了人为干预，增加了测控过程的稳定性，避免人为的读数误差和计算误差。在系统试验研究阶段，对系统温湿度参数的自动采集进行试验设计和试验结果分析，从数...
上传时间： 2022-05-25
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1、 设计任务（1） 正弦波、三角波、方波、锯齿波输出频率范围：1KHZ~1MHZ（2） 具有频率设置功能，频率步骤：100HZ;（3） 输出信号频率定度：优于10 ^4（4） 输出电压幅度：在5K负载电阻上的电压峰——峰值Vopp≧1V;（5） 失真度：用示波器观察使无明显失真。 2、 基本要求：（1） 掌握采用FPGA硬件特性、及软件开发工具MAXPLUSII的使用。（2） 掌握DDS函数信号发生器的原理，并采用VIIDL语言设计DDS内核单元。（3） 掌握单片机与DDS单无连接框图原理，推导出频率控制字、相位控制字的算法。（4） 设计键盘输入电路和程序并调试。掌握键盘和显示（LCD1602）配合使用的方法和技巧。（5） 掌握硬件和软件联合调试的方法。（6） 完成系统硬件电路的设计和制作。（7） 完成系统程序的设计。（8） 完成整个系统的设计、调试和制作。（9） 完成课程设计报告。
上传时间： 2022-05-30
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针对目前我国已经存在的温室控制系统成本高、网络化不足以及测量环境因子单一等问题，文中开发了一套基于STM32的温室远程控制系统。该系统通过利用STM32单片机作为温室内的控制器以及MFC编写的控制软件实现对温室内空气温度、空气湿度、光照强度和CO2浓度多个环境因子的远程监测和控制。 系统的硬件电路设计包括STM32控制器、数据采集模块、设备控制模块、网络接口模块、实时显示模块以及数据存储模块等。其中数据采集模块采用DHT11、MG811以及BH1750传感器进行环境因子的测量，设备控制模块通过控制继电器通断来控制温室内的加热系统和光照系统等执行设备，STM32通过ENC28J60接入网络实现远程控制，显示模块实现各个环境因子的实时显示，数据存储模块采用外接SD卡的方式进行数据的存储。在STM32的程序设计中采用了库函数的开发方式设计了测量程序、显示程序以及控制程序。通过在STM32中移植μC/OS-Ⅱ操作系统实现多任务的运行，移植LwIP协议使STM32可以接入网络，实现控制的网络化。在VC6.0平台下利用MFC设计了控制软件，控制软件和STM32之间通过TCP/IP协议进行数据和命令的传输。控制软件的主要功能是对温室内的多个环境因子进行远程监测和对执行设备进行远程控制。在控制软件设计中，采用面向对象的方法将相关的操作函数封装到类中，便于对系统进行升级，采用多线程的方法解决了多个任务同时运行的状况。将控制过程中产生的数据保存到数据库中，可以对系统运行产生的数据进行分析和利用。 为了对系统进行测试，在文中搭建了一个小型的温室并将控制器安装在温室内。经过测试，文中设计的温室控制系统可以实现对温室内空气温度、空气湿度、光照强度和CO2浓度的远程实时监测，数据每秒更新一次。当上述的环境因子超过控制软件上设置的上下限范围时，系统会报警，此时可以在控制软件上控制执行设备的通断来调节该因子使其到达设置的范围内。
上传时间： 2022-06-09
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请波抑制在提升电能质量以及保障供用电设备的安全稳定运行等方面有若关键性作用；无功功率不仅对于供电侧来说十分重要，而且在负载的正常运行过程中扮演着不可替代的角色。伴随功率半导体开关器件的飞速发展，大量的非线性负载涌现在电力系统中，由此带来的谐波污染和无功功率问题愈发严峻。在上述背景下，一方面可以对谐波进行抑制，另一方面又可以补偿无功功率的有源电力滤波器则受到了国内外学者们的青睐。有源电力滤波器的主电路拓扑结构是系统中最基础的部分，本文将由此出发，分别介绍各主电路的结构特征以及基本原理。简单叙述了有源电力滤液器常用的语波检测方法，比较其各白的优劣，其中着重突出本文所用到的基于瞬时无功功率的改进的ip-i法。针对传统电流跟踪控制策略对谐波信号跟踪动态效果差、控制目标单一的问题，在三相四线制不对称负载系统中，提出了一种多目标优化模型预测电流控制策略。首先建立四桥臂有源电力滤波器基于ap坐标系的离散化数学模型.以此来实现自然解耦控制：其次对预测电流进行两步预测，实现对数字处理延时效应的补偿，设置电流跟踪偏差和开关频率为目标函数，量化控制目标，预先评估各开关状态的控制效果，根据评估结果决定变流器的开关状态，去了PWM调制环节；再次讨论了采样频率以及加权系数这两个系统变量的取值对开关频率和电流畸变率所造成的影响；文章的最后，为了验证所提方法的有效性，在Matlab/Simulink仿真环境下进行实验，结果证实所提策略谐波电流跟踪性能良好
上传时间： 2022-06-22
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本书系《自动控制原理》·书的第四版.比较全面地阐述了自动控制的基本理伦与应用。全书共分十章，前八章着重介绍经典控制理论及应用，后两章介绍现代控制理论中的线性系统理论和最优控制理论。本书精选了第二版中的主要内容，加强了对基本理论及其应用的阐述。书中深入浅出地介绍了自动控制的基本概念，控制系统在时域和复域中的数学模型及其结构图和信号流图；比较全面地阐述了线性控制系统的时域分折法、根轨迹法、频域分析法以及校止和设计等方法；对线性离散系统的基础理论、数学模型、稳定性及稳态误差、动态性能分析以及数字校正等问题，进行了比较详细的讨论；在非线性控制系统分析方面，给出了相平面和描述函数两种常用的分析方法，对日前应用日益增多的非线性控制的逆系统方法也作了较为详细的介绍；最后两章根据高新技术发展的需要系统地阐述了线性系统的状态空间分析与综合，以及动态系统的最优控制等方法：书末给出的两个附录，可供读者在学习本书的过程中查询之用。本书1985年被评为航空工业部优秀教材，1988年被评为全国优秀教材，1997年被评为国家级教学成果二等奖，同年被批准列为国家“九丘”重点教材。本书可作为高等工业院校自动控制、工业自动化、电气白动化、仪表及测试、机械、动力、治金等专业的教科书，亦可供从事自动控制类的各专业工程技术人员自学参考。
标签： 自动控制
上传时间： 2022-06-23
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