基于多传感器融合的自动导引车系统设计与控制策略

自动导引车在柔性制造业、物流业和自动仓储中具有广泛的应用前景和价值.提出并设计了一种基于CCD摄像头、RFID传感器、编码器、陀螺仪、声纳等多种传感器的自动导引车系统.通过对多种传感器数据进行信息融合达到控制目的,在实验室中搭建了模拟环境,开发了原型系统并进行测试,实验结果证明该方法提高了自动导引车系统的实时性和导航精度.     

具有多项式时间复杂性的避免制造系统死锁控制策略

基于系统 Petri 网模型, 研究自动制造系统的避免死锁问题. 对不含中心资源的制造系统, 证明了它只包含安全和死锁两类可达状态. 通过一步向前看的方法, 给出了系统多项式时间复杂性的最佳避免死锁策略. 对一般系统定义了一种辅助 Petri 网. 利用辅助网的最佳避免死锁策略, 提出了综合一般制造系统多项式复杂性的避免死锁策略的方法.     

着色Petri网模型实现AGV系统无死锁运行

本文讨论自动化制造系统中单向自动引导车 (autom ated guided vehicle,AGV)的死锁和冲突问题 .建立了有关此问题的 Petri网模型 .给出了 AGV系统无死锁运行的条件 .并提出了一个控制规则 ,利用此控制规则 ,只需监测系统状态和检查某些环路中可利用空位的数目 ,就可避免 AGV系统的死锁 .此控制规则是简单有效 ,适用于实时控制     

基于食品车间的自动导引车测控系统

在食品车间使用自动导引车进行物料运输可以节省人力,避免运输中产生交叉感染。基于食品车间环境,提出一种自动导引车测控系统的设计方案。该测控系统由不同的模块组成,通过各个模块间的相互作用实现自动导引车的正确行驶及站点停靠。由于食品车间环境比较特殊,系统采用磁导航传感器和光电传感器对路径进行识别。并且叙述了使用BangBang和PID相结合的控制算法在直流电机控制上的实现,以及模糊自适应PID算法在舵机控制上的应用。     

一种解决构件连接死锁问题的方法

隐式硬编码的基于过程调用构件连接束缚构件集成的灵活性,且存在的死锁连接造成软件可靠性隐患问题.针对该问题,首先建立基于过程调用连接器形式语义模型,显式地将连接关系从构件中分离;然后给出并通过映射规则进行连接器到构件连接有向图的转换,并设计给出两阶段死锁检查算法和基于极大复用频率死锁连接消除算法,用于找到存在的所有死锁连接回路和消除所有死锁连接需要消除的最小数目连接的位置.最后应用及实验结果表明,该解决方法可行而且有效,可以用于增强软件可靠性,同时因其从语义上分离描述和存储构件连接方式,适合以此为基础进一步设计实现适应性连接器.     

基于信标的柔性制造系统的优化死锁预防策略

针对柔性制造系统（FMS）中的死锁问题,根据矩阵理论给出了Petri网中基本信标的概念,进而提出一种基于基本信标和混合整数规划法（MIP）的死锁预防策略．该策略将最优基本信标作为控制对象,以混合整数规划法给出的系统无死锁条件为目标函数．不考虑从属信标受控条件便可在多项式时间内使系统受控．该控制策略的显著特点是以较低的计算复杂度实现整个系统受控,并使需要添加的控制库所和连接弧大大减少．控制实例证明了其有效性．     

基于时戳的分布式数据库系统中的死锁预防策略

本文讨论了分布式数据库系统中基于时戳的死锁预防策略，分析了预防死锁问题的两种可行的动态优先级方案——等待一死亡方案和伤害一等待方案，提出了使用时戳的动态优先级死锁预防策略在解决分布式数据库系统并发控制的可行性和有效性，保证了产生死锁问题的条件不能发生，从而有效的预防了死锁，并给出了相应的实例。     

基于模型预测的自动导引车区间轨迹跟踪控制

针对自动导引车(AGV)轨迹跟踪问题,在确定其可行驶区域的基础上,考虑自动导引车的大小和形状,本文设计了一种基于模型预测控制理论的轨迹跟踪控制方法.首先,将车辆运动学模型进行线性化处理,得到车辆动力学线性模型;其次,运用模型预测控制方法,利用预测路径与期望路径之间的误差,通过优化得到使性能指标最优的控制序列;最后,在MATLAB软件上对轨迹跟踪控制器进行仿真.实验结果表明,AGV可以稳定地跟踪参考轨迹,且距离偏差和角度偏差都在给定的可行范围内,证明了提出的基于模型预测控制的轨迹跟踪算法具有良好的跟踪性能.     

一种多机器人协作控制方法

提出了一种基于Petri网模型的多个移动机器人协作控制方法.该方法主要包括两个模块:高层控制模块(HLCM)和低层控制模块(LLCM).HLCM负责任务分配和再规划,LLCM实现单个机器人的控制逻辑.利用可达树对Petri网模型中的死锁进行检测,并给出了消除死锁的方法.仿真实验证明了该方法的有效性.􀁱     

自动制造系统设计和仿真中的死锁控制

通过对自动制造系统的Pctri网模型的分析．可以揭示出被模拟系统的死锁跟其初始标识和其结构有关。要想消除自动制造系统的死锁异常,可以通过修改Petri网的初始标识或Pctri网的结构来解决。该文结合具体示例,给出了具体的可操作算法并设计出了控制自动制造系统死锁的Petri网模型,从而为自动制造系统的异常处理提供了一条有效途径。     

基于UML的AGVS仿真软件设计

基于AGVS的有色时延Petri网和有向图模型，使用面向对象的方法，以可视化建模和计算机动画仿真功能为目标；以统一建模语言(UML)为工具，Use Case View和Design View为重点进行了AGVS仿真软件的设计。按照该设计实现的软件已经成功地应用于AGVS的仿真研究当中。     

基于任务-资源图的AGVS循环死锁搜索算法的改进研究

针对AGVS中循环死锁搜索算法研究中存在的不能搜索全部的循环死锁的问题,利用任务-资源图提出一个改进算法.改进算法如下:首先,根据AGV的相对位置关系和执行任务的情况,利用任务-资源图(Task-Resource graph,T-R图)对AGVS进行建模,然后根据循环死锁的T-R图特征,在每一个状态时刻下的T-R图使用图的强连通分支理论搜索循环死锁.当访问完所有状态时刻下的T-R图,也就找到了AGVS中的所有循环死锁.算例验证与理论分析均说明改进算法可以搜索到全部类型的循环死锁,解决了原算法存在的不足.根据改进算法开发的控制规则,可以有效避免新循环死锁的产生.同时指出,对改进算法稍加修改,可以找到AGVS中所有的循环死锁和非循环死锁.     

Developing AGVS Petri net control models from flowpath nets

The paper presents a control-based Petri net (PN) modeling method that translates a high-level automated guided vehicle system (AGVS) flowpath net model into a low-level on/off control model systematically. The relation between a high-level AGVS flowpath net model and the equivalent low-level control net model is uniquely defined by introducing certain I/O control functions and station control macros into the net model. To ensure the uniqueness of the translation, the AGVS flowpath layout is first decomposed into constituent basic PN flowpath modules. By employing a modular concept, the wiring layout of each basic flowpath module is established. Proper I/O control functions and station control macros are introduced and incorporated into basic flowpath net modules to generate basic control net modules. The union of constituent basic control net modules systematically leads to a complete AGVS control PN model. A laboratory AGVS is used to verify the effectiveness of the proposed modeling method. The results indicate that the proposed method is capable of generating a control model directly from a given flowpath layout. Many by-products are generated by the method: wiring layout, minimum size and specification of the controller, scanning time of the control program, and so on. These features allow a designer to quickly conduct cost estimation and performance evaluation on any given flowpath layout.     

Reaching global leaderless consensus in directed networks via smooth and bounded control

This short communication revisits the leaderless consensus problem in directed networks. The network topology is described by a general directed graph which is only needed to contain at least a directed spanning tree, and is not necessarily strongly connected. A bounded and smooth control law using the hyperbolic tangent function is developed as the consensus protocol. Explicit stability analysis based on Lyapunov's second method and the concept of condensation graph is given. The proposed approach transforms the leaderless consensus problem into two subproblems: reaching leader-following consensus under a graph containing a directed spanning tree with the leader being the root node and reaching leaderless consensus under a strongly connected graph. Remarkably, a perturbed system is formulated as the bridge between these two subproblems which are solved by Lyapunov's second method. The global leaderless consensus is achieved based on the stability of the perturbed system. Finally, two numerical examples are presented to illustrate the effectiveness of the proposed approach.     

Planar bipedal locomotion control based on state discretization

In this paper, a new control method for a planar bipedal robot, which we call Graph-based Model Predictive Control, is proposed. This method makes use of a directed graph constructed on the state space of the robot. The vertices of the directed graph are called waypoints, and they serve as intermediate target states to compose complex motions of the robot. By simply tracing the directed edges of the graph, one can achieve Model Predictive Control over the waypoint set. Such a directed graph is pre-designed and stored into the controller’s memory to significantly reduce the computational effort required in real time. In addition, by constructing multiple directed graphs based on different objective functions, one can design multiple motions and switching trajectories among them in a uniform way. The proposed method is applied to variable-speed walking control of a bipedal walker on a two-dimensional plane, and its effectiveness is verified by numerical simulations.     

基于图论的路网交通检测器之布点

为获取各路段的交通流量,将路网检测器布点问题转变成寻求有向图的流控制子图的问题.首先将任意路网抽象为有向图,定义弧的度表征路段的重要性,证明完全有向回路图(CCG)的若干结论后给出CCG最小流控制子图的获取算法,同时给出有向图非回路部分的流控制子图获取方法,进而提出能在任意路网上进行检测器优化布点的完整算法.算例选取广州火车东站附近的路网,结果验证了所提出的方法的有效性.     

多智能体沿多条给定路径编队运动的有向协同控制

研究了在有向通信连接下二阶积分器描述的多智能体沿多条给定路径编队运动的控制器设计及其稳定性分析问题. 智能体的动态和指定路径都是在固定直角坐标系下描述的. 通过引入路径函数来设计路径跟踪控制, 根据路径函数与弧长的关系来设计编队控制律, 使得多智能体沿期望路径的位置和速度在规定队形下达到一致. 利用图论证明, 当通信拓扑对应的有向图具有全局可达点时, 设计的编队控制系统是渐近稳定的. 本文设计的有向协同控制律可以应用于区域的信息优化采集.     

Distributed containment control for Lagrangian networks with parametric uncertainties under a directed graph

In this paper, we study the distributed containment control problem for networked Lagrangian systems with multiple dynamic leaders in the presence of parametric uncertainties under a directed graph that characterizes the interaction among the leaders and the followers. We propose a distributed adaptive control algorithm combined with distributed sliding-mode estimators. A necessary and sufficient condition on the directed graph is presented such that all followers converge to the dynamic convex hull spanned by the dynamic leaders asymptotically. As a byproduct, we show a necessary and sufficient condition on leaderless consensus for networked Lagrangian systems under a directed graph. Numerical simulation results are given to show the effectiveness of the proposed control algorithms.     

基于设计意图推理的圆角过渡特征识别

圆角过渡特征的识别在特征识别与设计特征重构方面有着非常重要的作用. 本文提出了一种基于设计意图推理的圆角过渡特征识别方法. 该方法首先对圆角过渡面几何形状进行识别,然后捕捉一般圆角过渡特征的设计意图,并识别过渡特征、推理出过渡特征之间的先后顺序,用有向无环图描述过渡特征之间的关系,对有向无环图进行拓扑排序得到过渡特征的一个线性序列. 文章最后给出了实例来证明该方法的有效性.     

基于有向图的对象范式生成算法

对Tari等人提出的面向对象数据模型规范化理论的基本思想进行了介绍,分析了他们给出的对象范式生成方法,指出了这些方法所存在的问题.为了研究新的对象范式生成方法,对有向图顶点的含义进行了扩充,使其不仅可以是一个简单的顶点,还可以是一个有向图.基于这种扩充有向图,提出了一种对象范式生成算法,并给出了算法的时间复杂度分析和正确性证明.