智能控制及移动机器人研究进展

在探讨自动控制面临的机遇和挑战的基础上, 简介智能控制的产生背景和发展过程, 认为发展自动控制的一条重要出路就是实现控制系统的智能化;结合正在进行的未知环境下移动机器人导航控制研究课题, 讨论了智能移动机器人研究的某些进展, 涉及移动机器人控制系统的结构、环境建模、路径规划及故障诊断等;概述智能控制的研究领域, 包括智能机器人规划与控制、生产过程的智能监控、自动加工系统的智能控制、智能故障检测与诊断、飞行器的智能控制和医疗过程智能控制等, 并提出智能控制有待进一步研究的若干问题. 该研究有助于了解智能控制及智能机器人的研究和应用.     

基于变结构的移动机器人侧向控制器的设计

采用基于后推与模糊滑模控制相结合的方法设计了移动机器人的变结构状态反馈控制器,实现了对道路跟踪侧向误差的渐近镇定控制.应用Lyapunov定理推导了移动机器人满足非完整性约束的时变光滑状态反馈镇定控制律;将状态控制区域分为远离奇异点的稳定工作区域与含有奇异点的非稳定区域2部分.设计模糊控制嚣来控制移动机器人的状态从非稳定区域向稳定区域转变,并采用移动机器人Amigobot作为实验平台验证了控制器设计的有效性.研究结果表明:侧向误差较大时,模糊控制器确保移动机器人在稳定区域内沿着模态切换线减小误差;当侧向误差较小时,时变光滑状态反馈控制实现对移动机器人的平稳镇定.在控制器设计中,将移动机器人的平移速度视为渐变参数,根据侧向误差能量函数的变化进行模糊自适应调节.     

21世纪机器人技术的发展趋势

针对20世纪国内外机器人技术的发展历程和21世纪知识经济的兴起,对21世纪机器人技术的发展趋势作了预测.这些分析对制订我国机器人的发展对策具有指导意义.     

稀疏矩阵乘法运算的并行算法

许多实际的应用问题可以被归结为稀疏矩阵的计算 ,讨论了稀疏矩阵乘法运算的并行算法 ,稀疏矩阵中的元素采用三元组表示法作为它的存储结构 ,给出的并行算法具有较高的并行度和较好的运行效率     

遗传编程的软件工程设计策略

提出了一种基于软件工程的遗传编程（ＧＰ）分析方法,主要通过广义框架和结构分析的方式,阐述了软件文档工作环节的设计策略,在分析ＧＰ算法特点的基础上对其操作过程进行了相应的讨论．本研究有助于计算机自动程序设计理论的研究和应用系统的高效开发     

具有模糊联想神经网络的自组织模糊控制器

在分析了几种用神经网络实现的模糊控制器不足的基础上，提出一种用模糊联想记忆神经网络实现的自组织模糊控制器；该控制器由２个模糊联想记忆神经网络分别记忆校正规则表和修正控制规则表，并通过网络权值矩阵的在线修正完成控制规则的实时修正。模糊推理则由网络的自联想功能完成。     

中国人工智能40 年

 介绍了中国人工智能从迷雾重重、艰难起步,到冲破禁锢、初露曙光,直至迎来春天、走上大道的发展历程。概括了中国人工智能取得的主要成绩和存在的问题,提出了发展中国人工智能的决策建议。     

城市环境中箭头型交通信号灯的实时识别算法

提出一种检测和识别城市环境中箭头型交通信号灯的新方法.首先,用图像颜色分割和形态滤波来定位交通信号灯的灯板位置;其次,将交通信号灯的灯板区域彩色图像转换到YCbCr空间,对Cb和Cr通道进行阈值分割,判断形态及交通信号灯与灯板的相对位置来确定红色、黄色和绿色交通信号灯候选区域.然后,用二维Gabor小波变换和二维独立分量分析来提取交通信号灯候选区域的特征;最后,用最近邻分类器识别交通信号灯的箭头方向.实验结果表明:该算法的总体识别率超过91％,每帧图像的处理时间为152 ms,能够为行驶的车辆提供实时、稳定和准确箭头型交通信号灯信息.     

一种移动机器人SLAM中的多假设数据关联方法

针对移动机器人同时定位与建图(SLAM)中的局部数据关联问题,提出一种基于粒子滤波的多假设数据关联方法.该方法将数据关联问题转换成离散优化问题,利用多个粒子来维持多种数据关联假设,通过计算关联代价来获得粒子权重,用基本剪枝技术在粒子重采样过程中滤除错误的数据关联假设.研究结果表明:该方法弥补了经典的数据关联方法中关联假设一旦确定就不能修改的不足;与ICNN和JCBB数据关联方法相比,该方法能获得更正确的数据关联结果和更高的定位精度.     

无线传感器网络多目标跟踪中协同任务分配

采用动态联盟机制进行多目标跟踪协同任务分配,并对自组织动态联盟进行研究,重点探讨盟员选择机制;分析能量消耗情况,给出改进的能耗模型;介绍三点定位法原理,分析其定位精度,提出基于面积和法以限制节点选择,建立精度模型。将能耗模型与精度模型结合,构造出综合性能指标函数,指导盟员的选择,并运用遗传算法实现此选择。仿真试验结果表明:综合性能指标函数使能耗和精度2个指标都更趋优化,证明了运用遗传算法进行盟员选择的有效性。