基于自主行为智能体的月球车运动规划与控制

研究基于自主行为智能体的月球车运动规划与控制方法．在基于自主行为智能体的月球车系统结构基础上,首先设计了月球车运动规划与控制的一组基本行为,对其原理进行证明．通过行为状态机对行为进行选择,如果不能保障月球车安全性能,则由运动规划智能体学习其行为参数,并由神经网络记忆．将月球车运动规划与控制分解为行为设计与学习两个过程,使月球车控制系统易于加入先验知识．同时,月球车运动规划能够满足其机动性与地形传送性约束,保证工程开发的结构化与可实现性．该方法不仅具有实时性,而且对未知环境具有较强的适应能力．仿真研究与实验证明了该方法的有效性．     

月球车路径规划三维仿真平台设计与实现

研究了开发月球车路径规划三维仿真平台遇到的问题。提出了包括月球车三维建模、障碍物提取、路经规划和三维渲染在内地整套建立月球车路径规划三维仿真平台的方案，并使用它来验证行为控制月球车的虚拟主体避障算法。仿真结果表明，此月球车三维仿真平台解决了月球车三维显示和人机交互问题。     

基于DR/CNS的月球车位置估计方法

月球车自主导航系统是完成月球探测任务的基础和关键,文中针对月球车导航的特殊要求设计了一种基于CNS/DR组合的月球车自主导航方法;首先依据月球车运动模型建立了系统状态方程,然后利用太阳敏感器测量的太阳高度角、航位推算系统输出的航向角速率和单位时间间隔内月球车行进距离作为量测信息建立了导航系统观测方程,再用扩展卡尔曼滤波(EKF)对导航信息进行最优估计;最后,对基于CNS/DR组合的月球车自主导航方法在计算机上进行了仿真分析;通过仿真结果可以说明文中提出的方法能获得较好的位置和航向估计精度,证明了该方法的正确性,是解决月球车自主导航问题一种有效的方法.     

一种基于离散化位姿的月球车运动规划方法

针对障碍环境下具有非完整约束月球车的运动规划问题,提出了一种基于离散化位姿的月球车运动规划方法。该方法首先将月球车的运动轨迹限定于多项式旋线,通过求解多项式旋线参数生成无障碍条件下连接任意位姿状态的运动轨迹。同时,该方法对月球车运动规划问题中的位姿状态空间进行离散化,形成离散化的位姿状态空间。根据离散化位姿状态空间的特点,在离线的条件下生成连接相邻离散位姿的月球车基本的运动轨迹集。最后该方法结合基本运动轨迹集并利用启发式搜索算法最终解决障碍条件下的运动规划问题。基于动力学仿真平台中的实验结果验证了该方法的正确性和有效性。     

作战仿真中的实体运动模型

研究作战仿真系统中实体运动模型的实现问题。介绍了军事实体按照运动属性分类的方法。由于作战部队的位置覆盖了一个区域，不能用点坐标来表示，因此提出用凸壳表示作战部队的位置，并给出凸壳的计算方法。最后给出运动学模型的简化方法以及一个两级结构实体运动学模型的轨迹规划方法。     

基于凸组合和Bar-Shalom-Campo的航迹融合算法研究

在“当前”统计模型的基础上建立了匀加速运动模型,设定了目标的运动过程,考虑到实际应用的局限,利用自适应扩展卡尔曼滤波（AEKF）对目标的运动状态进行估计。为得到更加精确可靠的信息,利用凸组合融合算法和Bar-Shalom-Campo融合算法对目标航迹进行融合估计,并利用这三种方法对设定目标的运动情况进行仿真估计,给出仿真结果。     

六圆锥轮式月球车运动控制系统的设计研究

六圆锥轮式月球车是一种混合适应型移动机器人车,具有地形适应能力优越,越障能力强的特点。针对该款月球车,本文提出并设计了一套基于TCP/IP通讯,具有一定自主能力的遥操作运动控制系统。遥操作计算机提供月球车路径规划服务,监控月球车运行。基于实时Linux和PC104总线计算机的车载计算机运动控制系统,解析遥操作运动指令,驱动控制月球车运动。运动控制系统在六圆锥轮式月球车样机上调试,模拟现场运行验证了所设计的运动控制系统是可行的。     

罚函数凸优化迭代算法及在无人机路径规划中的应用

针对无人机路径规划问题,建立了具有定常非线性系统、非仿射等式约束、非凸不等式约束的非凸控制问题模型,并对该模型进行了算法设计和求解。基于迭代寻优的求解思路,提出了凸优化迭代求解方法和罚函数优化策略。前者利用凹凸过程(CCCP)和泰勒公式对模型进行凸化处理,后者将经处理项作为惩罚项施加到目标函数中以解决初始点可行性限制。经证明该方法严格收敛到原问题的Karush-Kuhn-Tucker(KKT)点。仿真实验验证了罚函数凸优化迭代算法的可行性和优越性,表明该算法能够为无人机规划出一条满足条件的飞行路径。     

凸锥型不确定线性切换系统的二次镇定

研究具有凸锥型不确定性的线性切换系统的二次鲁棒稳定化问题.这种不确定性是由若干已知常数矩阵所张成的凸锥构成的.利用凸组合技术,分别给出了连续和离散线性切换系统的鲁棒二次可稳定条件及切换律的设计方法.按照这些条件,只要判断张成凸锥的顶点矩阵的某个凸组合是否可稳即可.最后给出仿真例子.     

基于摇杆--转向架的月球车运动学分析与仿真

为使月球车在崎岖地形中安全到达目的地、完成探测任务,月球车不仅具有产生牵引、越过地形、载重的能力,而且还应具有稳定的车体,以利于传感器和机械手稳定平滑地工作.本文提出的基于摇杆-转向架的月球车的体系结构,提供了一种通过弹簧和滑块控制来调整车体重心以保证月球车在崎岖地形中移动时能够增强其运动稳定性.首先研究月球车运动三维模型,并在此基础上推导出月球车运动学方程,导出了月球车车体速度与车轮转速之间的雅可比矩阵;其次利用最小二乘法对车体位置和方向进行了估算;最后使用计算机仿真来证明月球车运动学方程的可行性.仿真结果表明HIT-1型月球车在崎岖地形中移动时具有动态调整其运动构型的能力,可较好地增强车体的安全性和稳定性.     

New stability results of neutral-type neural networks with continuously distributed delays and impulses

This paper studies the globally asymptotic stability of neutral-type impulsive neural networks with discrete and bounded continuously distributed delays. By using the Lyapunov functional method, quadratic convex combination approach, a novel Gu's Lemma, Jensen integral inequality and linear convex combination technique, several novel sufficient conditions are derived to ensure the globally asymptotic stability of the equilibrium point of the networks. The proposed results, which do not require the differentiability and monotonicity of the activation functions, can be easily checked via Matlab software. Finally, two numerical examples are given to demonstrate the effectiveness of our theoretical results.     

球面坐标下的凸组合球面参数化

球面参数化是一种应用价值很广的几何参数化方法.对于封闭且亏格为零的三角形网格,该文提出了一种新的球面参数化方法.通过引入多个球面坐标覆盖,在球面坐标系下,用凸组合方法,得到了接近线性的球面参数化求解方法.与已有的直角坐标系下的凸组合参数化方法相比,该文所提出的方法大大降低了求解方程组的非线性程度,因此求解时间大幅度降低.此外,还避免了直角坐标系下求解的多种退化情况.最后,给出了实验结果,并对凸组合球面参数化中存在的几个问题进行了讨论.     

交互式凸组合法的混合时滞不确定中立系统的稳定性

针对带分布时滞和离散时滞的不确定中立型系统进行稳定性研究. 基于交互式凸组合方法和下界引理, 通过构造恰当的李雅普诺夫泛函, 适当分割时滞区间, 处理一组由凸参数逆加权的正函数线性组合(交互式凸组合), 给出线性矩阵不等式形式的系统鲁棒稳定性判据. 该方法允许离散时滞为变时滞, 增强了系统的鲁棒性能. 数值算例验证了所得结果的有效性和合理性.

     

New stability criterion for linear switched systems with time‐varying delay

This paper studies the stability problem of a class of linear switched systems with time‐varying delay in the sense of Hurwitz convex combination. By designing a parameter‐dependent switching law and using a new convex combination technique to deal with delay terms, a new stability criterion is established in terms of LMIs, which is dependent on the parameters of Hurwitz convex combination. The advantage of the new criterion lies in its less conservatism and simplicity. Numerical examples are given to illustrate the effectiveness and the less conservatism of the proposed method. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于凸组合核函数的中文领域实体关系抽取

针对在采用支持核函数的机器学习算法进行基于特征的中文领域实体关系抽取中,不同核函数对不同中文领域关系抽取在效果上存在差异性的问题,该文提出一种基于凸组合核函数的中文领域实体关系抽取方法。首先,选取实体上下文的词、词性等信息,短语句法树信息及依存信息作为特征,然后通过以径向基核函数,Sigmoid核函数及多项式核函数组成的不同组合比例的凸组合核函数将特征矩阵映射成为不同的高维矩阵,利用支持向量机训练这些高维矩阵构建不同分类模型后测试抽取性能,以确定最优组合比例的凸组合核函数。在收集600篇旅游领域语料上进行关系抽取,实验结果表明最优凸组合核函数能增加实体关系抽取效果, F值达到62.9。     

一类周期切换控制稳定的算法设计

利用切换控制及凸组合弱化控制系统稳定性条件,使组合和满足Hurwitz条件而实现切换稳定。该文对切换系统的表达形式、切换信号及切换路径、切换收敛、稳定性判断准则及周期切换特征进行了分析。针对无扰动或扰动切换系统进行周期稳定性设计,提出3种切换控制率及对应的切换算法。通过对交通实例进行仿真设计,比对切换实验数据,反映出不同切换率稳定和收敛情况,通过上述算法实现系统的周期稳定。     

最优化凸分组在目标检测中的应用研究

针对不同场景下静态图像中单目标的检测问题,结合自然界各个目标特有的凸属性特点,提出了一种基于最优化凸分组的目标检测方法。比较系统地论述了最优化凸分组的基本原理,介绍了详细的实现过程,主要包括Canny边缘检测参数的设置、基于边缘点的线段拟合、凸分组中凸多边形的构造以及最优化凸多边形的判定。实验结果表明,该方法对任意场景下的单目标检出率和检测准确性良好,结合目标凸属性的最优化判定方式具有检出速度快,且不受机器学习中的样本数据影响的特点,具有很好的普遍适应性。     

GDSS中判断矩阵的两种集结方法

群体决策支持系统（GDSS）将通信技术、计算机技术和决策理论结合在一起,促进具有不同知识结构、不同经验、共同责任的群体在决策过程中对半结构化和非结构化问题进行求争。由于GDSS的理论研究尚不成熟,因而GDSS不能很好地解决定性决策问题。在GDSS中引入群体层次分析法（AHP）不仅能提高GDSS的定性决策能力,而且能促进对GDSS中决策思维方式的研究。文中定义了具有实际意义的矩阵“加法”、“乘法”“指数”运算,指出这些运算的性质;给出了判断矩阵“加法”凸组合及Hadamard“乘法”凸组合的概念,并证明了在群体AHP中判断矩阵的“加法”凸组合及Hadamard“乘法”凸组合不仅能消除主观因素的影响,而且还能保持和改善判断矩阵的一致性。从而得到了GDSS中判断矩阵的两种有效的集结方法。     

Feedback norm minimisation with regional pole placement

This article proposes a convex algorithm for minimising an upper bound of the state feedback gain matrix norm with regional pole placement for linear time-invariant multi-input systems. The inherent non-convexity in this optimisation is resolved by a combination of two separate approaches: (1) an inner convex approximation of the polynomial matrix stability region due to Henrion and (2) a novel convex parameterisation of column reduced matrix fraction system representations. Using a sequence of approximations enabled by the above two methods, it is shown that the constraints on closed-loop poles (both pre-specified exact locations and regional placement) define linear matrix inequalities. Finally, the effectiveness of the proposed algorithm is compared with similar pole placement algorithms through numerical examples.