本文首先介绍 AGV 的结构组成及其系统组成,并对 AGV 控制系统中最主要的问题进行分析研究,阐述了导航小车的导引方法,并确定以激光导引作为研究对象;其次对单台 AGV 路径规划优化技术进行研究,在建立电子地图的基础 之上,对 Dijkstra 算法进行改进和优化,通过缩小搜索范围提高搜索效率,通过加入评价指标使得优化后的算法搜索到的路径更适合实际运行,从而实现单 AGV 路径规划;然后针对多台 AGVs 的无碰撞路径规划问题,采用与时间窗原 理相结合的预先规划算法,并提出弹性时间窗的概念对于路径连续且时间连续的情况可直接进行路径规划,对于路径连续但时间不连续的情况,通过提供弹性时间窗方式以获取更多可以被搜索的时间段;由于弹性时间窗的引入会使得在路径规划中在某些节点产生时间冲突,本文采用两种策略来解决:1)重新搜索路径,避开时间窗冲突的节点;2)通过速度调节平移时间窗,从而实现了基于先验决策的 AGV 无碰撞路径规划。将改进的 Dijkstra 算法和时间窗相结合,按照优先级顺序规划各个 AGV 的路径,通过检测后续规划路径是否与已存在的规划路径发生空间和时间冲突,并调用优化算法和规避策略进行最优路径的选择,从而实现 AGV 的无碰撞路径规划;最后开发了 AGV 系统地面控制仿真系统平台,对单台和多台 AGV 路径规划优化算法进行了仿真验证,结果表明优化后的路径规划算法和冲突解决策略是可行的,为实际应用打下了一定基础。
标签: 多自动导引小车系统(AGVS)路径规划研究 智能算法
上传时间: 2016-04-01
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设计一种基于ZigBee 无线网络的光伏照明控制系统,给出系统的网络拓扑结构和节点的硬件设计方案,以及软件结构设计。该系统采用CC2430 实现无线数据传输,采用CC2591 功率放大器提高发射功率,传输距离远,可靠性高,有效地克服了传统照明控制方式落后和布线复杂等缺点。
上传时间: 2021-10-27
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神经网络在智能机器人导航系统中的应用研究1神经网络在环境感知中的应 用 对环境 的感 知 ,环境模型 妁表示 是非常重要 的。未 知 环境中的障碍物的几何形状是不确定的,常用的表示方浩是 槽格法。如果用册格法表示范围较大的工作环境,在满足 精度要求 的情况下,必定要占用大量的内存,并且采用栅 格法进行路径规划,其计算量是相当大的。Kohon~n自组织 神经瞬络为机器人对未知环境的蒜知提供了一条途径。 Kohone~冲经网络是一十自组织神经网络,其学习的结 果能体现出输入样本的分布情况,从而对输入样本实现数 据压缩 。基于 网络 的这些特 性,可采 用K0h0n曲 神经元 的 权向量来表示 自由空间,其方法是在 自由空间中随机地选 取坐标点xltl【可由传感器获得】作为网络输入,神经嘲络通 过对大量的输八样本的学习,其神经元就会体现出一定的 分布形 式 学习过程如下:开 始时网络的权值随机地赋值 , 其后接下式进行学 习: , 、 Jm(,)+叫f)f,)一珥ff)) ∈N,(f) (,) VfeN.(f1 其 中M(f1:神经元 1在t时刻对 应的权值 ;a(∽ 谓整系 数 ; (『l网络的输八矢量;Ⅳ():学习的 I域。每个神经元能最 大限度 地表示一 定 的自由空间 。神经 元权 向量的最 小生成 树可以表示出自由空问的基本框架。网络学习的邻域 (,) 可 以动 态地 定义 成矩形 、多边 形 。神经 元数量 的选取取 决 于环境 的复杂度 ,如果神 经元 的数量 太少 .它们就 不能 覆 盖整十空间,结果会导致节点穿过障碍物区域 如果节点 妁数量太大 .节点就会表示更多的区域,也就得不到距障 碍物的最大距离。在这种情况下,节点是对整个 自由空间 的学 习,而不是 学习最 小框架空 间 。节 点的数 量可 以动态 地定义,在每个学习阶段的结柬.机器人会检查所有的路 径.如检铡刊路径上有障碍物 ,就意味着没有足够的节点 来 覆盖整 十 自由窑 间,需要增加 网络节点来 重新学 习 所 138一 以为了收敛于最小框架表示 ,应该采用较少的网络 节点升 始学习,逐步增加其数量。这种方法比较适台对拥挤的'E{= 境的学习,自由空间教小,就可用线段表示;若自由空问 较大,就需要由二维结构表示 。 采用Kohonen~冲经阿络表示环境是一个新的方法。由 于网络的并行结构,可在较短的时间内进行大量的计算。并 且不需要了解障碍物的过细信息.如形状、位置等 通过 学习可用树结构表示自由空问的基本框架,起、终点问路 径 可利用树的遍 历技术报容易地被找到 在机器人对环境的感知的过程中,可采用人】:神经嘲 络技术对 多传 感器的信息进 行融台 。由于单个传感器仅能 提 供部分不 完全 的环境信息 ,因此只有秉 甩 多种传感器 才 能提高机器凡的感知能力。 2 神经 网络在局部路径规射中的应 用 局部路径 规删足称动吝避碰 规划 ,足以全局规荆为指 导 利用在线得到的局部环境信息,在尽可能短的时问内
上传时间: 2022-02-12
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随着现在高科技的进步,人们的生活水平有了很大的提高。对环境的婴求也越来越高,环境问题开始得到社会的重视。目前,环境监测发展的个重要方向是开发适合中国国情、价格低廉的远程监测系统,而环境监测系统中极为重要的一部分就是如何获得环境参数,只有获得环境参数才能进行后面的分析、决策工作,无线传感器网络能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,并传达给用户,具有可快速部署、无人值守,功耗低、成本低等优点,十分适合应用于环境监测系统本文基于 ZisBee协议设计了用于环境监测的无线传感器网络节点,该节点采用超低功耗的MSP430单片机和CC242024G射频芯片,并移植了完全符合 ZigBee2006标准的协议栈,在协议栈上运行自己的脸测程序,能够实时地采集周围环境的温度,湿度和大气压力,并自动校正,将测量的数据通过无线传感器网络传输给下一个节点。该节点体积小,功耗低,并且具有兼容性,能够和不同件平台混合组网,实现应用层的完全致,不但方便了程序开发,而且能使灵活组网,实现zgBe网络的最大优化本文主要对环境监测无线传感器网络的节点的软硬件设计进行了介绍,硬件方面重点介绍了数据采集模块,数据处理模块的接口设计,无线讯模块的板上天线设计、巴伦电路和高频电路设计要点。软件方面重点介绍了测量程序的设计,CC2420无线通讯程序的设计,板上移植的 Z-Stack结构,以及针对环境监测的应用所进行的开发。最后对节点进行了组网实验,将设计节点和CC2430节点故在一起组网,通过 Packet Stiller工具对通讯信息进行监控和解析。实验证明了混合组网的完全可行性,并且通讯良好,信号稳定关键词:无线传感器网络,ZigBee,,环境监测,MSP43,CC2420
上传时间: 2022-03-14
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随着汽车电子技术的发展,汽车作为一种融合了当代多种高新技术的交通工具,需要采用越来越多的电子控制系统,这些复杂的系统控制需要检测及交换大量数据,传统的点对点控制方式不但布线复杂、昂贵,而且可靠性差、重量大维护成本高,已经无法满足现代汽车的通信要求,为了解决上面这些问题,德国BOSCH公司的CAN总线控制应运而生,且日前得到了广泛应用。为了应对当前某些整车厂对车载CAN总线控制系统应用的需求,以及解决由于没有一个开放的CAN应用层协议,使不同配套厂的设备之间不能互操作的问题论文以基于SAEJ939协议的汽车CAN总线控制系统设计与测试作为研究课题制定了基于SAEJ939协议的CAN应用层协议并设计开发了CAN总线控制模块结合项目组已有的技术基础,论文首先研究了CAN总线协议特点和实现该技术的要求,并研究分析了CAN总线的应用层协议规范SAE939,在此基础上,根据某整车厂需求,分别从网络拓扑结构的总体设计、模块的信号定义、信息发送周期选择、报文优先级分配以及节点地址定义等几个方面设计制定了一套具有良好扩展性的汽车CAN应用层协议。此外,课题还完成了CAN总线控制模块的全部硬件设计,通过软件开发实现了所制定的CAN应用层协议以及各控制模块的功能为了验证CAN总线系统设计方案和所制定的CAN应用层协议的可行性,以及测试网络性能,课题对CAN总线控制模块和CAN网络系统进行CAN模块的致性测试,CAN控制模块通信功能测试,以及应用cAN总线开发工具 CANoe进行的CAN总线仿真实验和整个系统平台测试。通过研究这些实验和测试的结果验证了CAN总线控制系统的实时性、可靠性和稳定性,证明了课题设计方案可行此外,误题的研究也为实现具有自主知识产权的汽车CAN总线控制技术的产品化积累了经验,课题也因此具备继续研究开发的意义和良好的经济的前景
标签: 汽车CAN总线
上传时间: 2022-03-23
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CAN总线是汽车上应用最广泛的车载网络总线,具有实时性强、可靠性高、成本低等优点。鉴于此,介绍了一种利用飞思卡尔系列单片机MC9S12XS128作为控制器,利用其内部的MSCAN模块、CAN收发器TJA1040等外围元件进行CAN总线通信节点设计。该设计能够实现CAN总线数据的发送与接收,可应用于汽车及其他各种CAN总线通信系统。CAN bus is the most widely used on-board network bus in automobiles. It has the advantages of realtime, high reliability and low cost. In view of this,this paper introduces the design of CAN bus communication node by using Freescale MC9S12XS128 as controller,using its internal MSCAN module,CAN transceiver TJA1040 and other peripheral components. This design can realize the sending and receiving of CAN bus data,and can be used in automobile and other CAN bus communication systems.
上传时间: 2022-03-27
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微型太阳能无线传感器节点开发资料无线传感器节点可通过缩减传感器尺寸、简化维护问题和延长电池续航时间而降低实施成本。事实上,如果把重点集中在无电池的设计上,将能实现更大的成本效益。 设计无电池设备的最好方法是通过用于通信和能量采集的低功耗蓝牙(BLE)等技术来降低无线传感器系统的平均功耗。BLEBLE的优化为了做到只用能量采集IC所提供的电源运行,传感器必须优化其BLE系统以降低功耗。首先,设计人员必须了解BLE子系统的详情。接下来,需要编写固件代码以满足每种运行/功率模式的要求。然后,设计人员必须分析实际功耗以确认各种假设来进一步提升系统的能效。 降低功耗技术的说明可参考赛普拉斯(Cypress) CYALKIT-E02太阳能供电BLE传感器参考设计套件(RDK)。该RDK包含一个Cypress PSoC 4 BLE与S6AE10xA能量采集电源管理IC(PMIC)。 简单、无功率优化的BLE设计要首先把BLE射频配置为处于不可连接广播模式的信标。BLE信标是每隔一定时间向外进行广播的单向通信方法。它包含一些较小的数据包(30字节),而这些数据包构成一个广播数据包发送出去。想信标被发现可在各类智能手机或计算机应用中推送消息、app操作及提示。
上传时间: 2022-06-08
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1.1课题研究背景温度是关于物体冷热程度的度量,是自然界主要的物理量之一。而温度的测量是工业、农业、国防和科研等部门最普遍的测量项目,温度测量仪现已广泛应用于农业实验室,工业,环保,卫生防疫,仓储运输,博物馆,温室等领域,因此温度测量技术的研究是一个很重要的课题。而面对一些特殊的测量对象,比如在发生故障时由于电流过大或其他原因引起温度上升而导致电器损坏的强电系统,需要监测炉内温度的的旋转炉,这些系统都不能用于有线数据传输。在某些环境恶劣的工业环境,以人工方式直接操作设置仪表温度也不现实,因此采用无线方式进行温度检测尤为必要。随着无线通讯技术的发展与广泛应用,远程传输技术正朝着低功耗、多功能化、微型化、智能化、网络化、无线化的方向发展。1.2无线传感网络技术发展及现状无线传感网络技术是传感器技术、通信技术、嵌入式技术发展的产物,它将信息采集、传输和处理集于一体,为随机性地研究数据提供了方便,无线传感网络技术正成为现代信息技术中一个热门的研究领域,受到广泛关注。多年来经过不同领域研究人员的研究,无线传感网络技术在军事领域、精细农业、安全监控、环保监测、建筑领域、医疗监护、工业监控、智能交通、物流管理、自由空间探索、智能家居等领域的应用得到了充分的肯定和展示。在目前看来能量供给、可靠性、微型化是制约传感器网络技术应用的最大问题.传感器节点通常由自身携带的电池侠电,能量有限,而且由于条件的限制,难以在使用过程中给节点更换电池,通过采用低频可以减少射频设备功耗,但频率越低对应天线尺寸越大而不便于节点微型化。能量获取与存储容量与设备体积呈正比,充足的能源与微型化设计之间的矛盾难于调和。这些技术问题还有待解决,相关的研究有待深入。而我国在这方面起步晚,无线传感网络技术方兴未艾,要想让其更好地为人们生活服务,不仅需要研究人员开展广泛的应用系统研究,更需要政府的引导,企业的积极参与。因此本课题的研究具有十分重要的意义。
上传时间: 2022-06-18
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本文主要提出了基于新型无线技术-ZigBee的胎压监测系统(TPMS)的设计方案。鉴于ZigBee低成本、低功耗、小范围、低复杂度的个人局域网特点,所以设计将这项技术用于车用胎压监测系统。保证标准的胎压是车辆在日常维护以及行驶时防止爆胎的关键所在,于是胎压监测系统(TPMS)应运而生。本次设计正是使用了完美支持最新版本ZigBee技术的第二代片上系统CC2530芯片实现胎压监测示警功能。本文主要介绍轮胎压力监测系统的应用设计和实现,利用压力传感器无线节点组成ZigBee无线网络,实现轮胎内部温度和压力数据的自动采集和传输。由于使用了ZigBee技术,大大降低了系统的成本和功耗,保证了系统的长使用寿命。经试验,胎压监测系统能够对轮胎内的气压和温度进行实时地自动监测,通过ZigBee无线方式将胎压的信息传送给车内显示模块,并显示在液晶显示屏上,同时在轮胎出现危险征兆时及时给驾驶员报警,确保行车安全。【关键词】ZigBee;胎压监测系统;压力传感器;显示屏;报警
上传时间: 2022-06-20
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随着科学技术的进步,计算机仿真所模拟的对象变得越来越复杂,计算机仿真系统的规模也变得日益庞大,开发难度成倍增加。为了解决这一难题,业界提出了分布交互仿真这一概念。分布交互仿真是指在设计仿真系统时采用协调一致的软件架构、网络协议和数据库,将分布在不同地点的仿真节点互连,形成一套统一的综合仿真环境。本论文采用分布式仿真领域应用最为广泛的HLA技术,实现分布式仿真中的子模块互连功能。在本论文涉及的分布式仿真系统中,模块间互连的实现主要分为两种方法,一种是完全使用HILA/RTI运行支撑环境提供的各种服务,借由HLA协议规定的对象类和交互类实现分布式系统中各个子模块间的信息交互:另一种方法是将子模块的对外接口封装成符合HLA规则的联邦成员,再将封装好的联邦成员加载到HLA/RTI联邦执行中,这样,子模块对外交互的实现无需任何改动,即可实现系统内子模块间的信息交互。在实现分布式仿真系统互连功能时,可能还会遇到一些与项目需求相关的问题,如子模块间信息的分辨率不匹配,这就要求对某些仿真模块发出的信息进行聚合、解聚处理,在本论文中,对这一问题也有一定的关注。
上传时间: 2022-06-22
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