基于Matlab的开放式六自由度机器人控制系统研究

针对工业机器人控制系统算法封闭的现状,自主设计了一套基于Matlab的开放式六自由度机器人实时控制系统,采用模块化分布式的控制方式,上、下位机以CAN总线进行实时通信,上位机运用基于模型设计的流程进行机器人控制器的开发;下位机以DSP为主控制器,设计6个机器人关节驱动器.控制系统将机器人正运动学、逆运动学、轨迹规划以及通信算法全都融入其中,并且本开放式平台将系统仿真、研发设计、功能测试等环节都统一在Matlab环境中,提高了开发效率.通过仿真和试验验证,该平台能够较好地控制六自由度机器人,具有实时控制、实时监测的功能,并兼具良好的开放性能.     

改进型蚁群算法在Job Shop问题中的应用

应用改进型蚁群算法解决车间作业调度问题。在原有标准蚁群算法的基础上采用了新的状态转移规则,讨论了各种不同的轨迹更新规则对仿真结果的影响,并通过统计数据验证了改进型蚁群算法优于标准的蚁群优化算法。由于算法中的参数对算法的求解效率和求解结果都有一定的影响,所以对此也进行了初步的研究,得到了运行较好的参数取值范围。     

四足机器人斜坡对角小跑运动控制研究

能否在斜坡上稳定行走是判断四足机器人运动性能的一个重要标准.针对四足机器人采用对角小跑步态在斜坡地形上的运动,建立机器人结构简化模型并进行运动学分析,完成了该步态下的足端轨迹规划,并提出一种基于模糊控制的姿态调整方法,通过调节机器人支撑相关节角来减小机身运动过程中的横滚角波动,从而提升机器人斜坡行走的稳定性.Adams...     

轨迹聚类分析法研究青藏高原上空的大气输送

青藏高原海拔高、地形复杂,生态脆弱且对气候变化等敏感.由于远离工业化地区,大气环境十分清洁,但其恶劣的环境限制了科学研究的深入进行.本文利用HYSPLIT4轨迹模式及NCEP全球同化气象数据计算2001全年青藏高原6个不同地点上空的气团后向轨迹,结合聚类统计技术对轨迹特征进行分析.通过与高原气候特征及其季节变化特点进行...     

基于深度强化学习的空中基站部署优化算法

针对无人机群(swarm of unmanned aerial vehicle, UAV-swarm)在救灾场景中对地面移动用户进行持续性通信覆盖的问题,设计了一种基于多智能体的深度强化学习的无人机群路径优化算法。该算法框架中无人机具有分布式决策能力,根据用户的移动来动态调整自身的移动策略。通过设置合适的强化学习奖励和参数,使无人机在满足覆盖百分比、防碰撞、能源限制等多种约束前提下,最大限度地长期覆盖地面移动用户。与其他无人机部署方案算法进行仿真对比,实验结果表明,该模型在收敛速度和收敛效果上得到了显著提升。     

基于轨迹线性化的无人水面艇航向控制与验证

为解决无人水面艇在真实海洋环境中的航向跟踪与保持的精确控制问题,以"蓝信"号无人水面艇为研究对象,辨识模型参数,然后建立操纵运动模型,设计并验证了一种快慢回路时标分离的基于轨迹线性化的无人水面艇航向控制方法.考虑到未建模动态以及海洋环境干扰对无人水面艇运动的影响,将非线性干扰观测器与轨迹线性化控制相结合,提出一种基于非...     

热值计量模式下川气东送管道运行优化研究

天然气长输管道是将上游天然气气源输送给下游用户使用的主要设施。相较于传统的天然气体积计量交易模式,采用热值计量交易能够更大程度体现天然气的能量价值,实现更加公平的市场竞争。在考虑天然气由体积计量向热值计量转换方式的基础上,创新性地建立了热值计量模式下的管道运行优化模型。该模型旨在最大化管道运行经济效益,并以气源流量、压缩机开机数和压缩机转速为决策变量。将所建立的优化模型应用于川气东送管道,并采用通用数学建模系统(General Algebraic Modeling System,GAMS)和DICOPT求解器对优化问题进行了求解。优化结果表明,热值计量模式下川气东送管道的天然气销售利润较传统的体积计量模式提高了10.82%,压气站能耗减少约3.4%,虽购气成本有所增加,但售气收入的增幅高于购气成本的增幅。     

考虑反射强度的全自动运行列车障碍物检测算法研究

针对轨道交通全自动运行列车轨行区障碍物检测问题,提出了一种基于激光雷达的且考虑激光反射强度的障碍物检测算法.该算法使用欧式聚类法对点云进行聚类,并结合了自适应的反射强度阈值处理以及体素滤波器、聚类半径差异化等方法,提升算法的障碍物检测速度与精度.实验表明该算法具有良好的检测性能.     

一种可升降式变电站室内巡检机器人控制系统设计

针对变电站室内环境复杂,人工巡检强度大,传统巡检方式覆盖范围小、效率低的问题,研究了一种可升降式变电站巡检机器人.首先,根据变电站室内环境和巡检点的位置信息,设计了一种改进Floyd全局路径规划算法以搜索执行巡检任务的最优路径,提升了机器人执行巡检任务的效率.其次,设计了一种基于欧拉数值积分的轨迹跟踪控制算法,提升了机...     

基于遗传算法的火电机组运行优化

火电机组运行优化正成为火电厂运行工作和技术攻关的重要方面.文中结合某300MW燃煤机组运行实例,对其主要性能参数进行敏感性分析,得出性能参数偏差对煤耗率的影响规律,其中,飞灰含碳量、炉膛出口烟气含氧量、排烟温度、凝汽器真空度、给水温度、主蒸汽压力6个参数的每工程单位偏差对煤耗率的影响最大.在此基础上,建立了以煤耗率最低为目标函数的优化模型,并采用遗传算法进行寻优求解.最后,开发了火电机组运行优化软件,并在其上进行机组运行优化计算,得到了一个参数最优化的运行方案.优化结果表明,供电标准煤耗率比原来降低了约1.41 g/(kW.h).