基于侦察蚁和觅食蚁协作的机器人路径规划算法

根据对真实蚂蚁的最新研究成果,提出了一种全新的机器人路径规划蚂蚁算法.该算法由两组侦察蚁采用最近邻侦察搜索策略相向搜索出一条较优路径,再由一组觅食蚁通过在该路径附近觅食实现对该路径的优化,从而得到一条优化的路径.计算机仿真实验结果表明,算法收敛速度提高显著,且在障碍物非常复杂的地理环境,也能迅速规划出最优或基本最优的路径,效果令人满意.

     

湍流环境中多弱感知机器人气味源搜索算法

针对湍流环境中机器人空间感知能力的不足, 提出一种多弱感知机器人气味源搜索算法. 该算法建立了气味源位置概率分布的近似表达式, 机器人通过自由能最小化获得移动方向. 各机器人之间通过共享位置信息实现协同, 通过设定内部温度达到搜索过程中探索和利用的平衡. 仿真结果验证了所提出算法的有效性.

     

知识引导遗传算法实现机器人路径规划

针对传统遗传算法求解机器人路径规划问题存在的收敛速度较慢的缺陷,设计一种知识引导遗传算法,在染色体的编码,初始种群的产生,各种遗传算子和优化算子中加入相关的领域知识.综合考虑机器人路径的长度,安全度和平滑度等性能指标,在对机器人进行路径规划的同时,利用删除,简化,修正和平滑,种优化算子进行路径优化操作.仿真结果表明.所提方法能够有效提高遗传算法求解实际路径规划问题的能力和效率.

     

基于移动机器人路径规划的鼠群算法

研究静态环境下机器人路径规划问题,并根据老鼠觅食行为提出一种鼠群算法.该算法引入环境因子和经验因子,每次搜索后对路径进行经验因子更新,通过迭代的方式寻找静态环境下机器人最佳路径.同时提出一种禁忌策略,有效地避免了路径死锁问题.理论分析和实验结果表明,该算法能使机器人在有较多障碍的环境下迅速找到一条优化路径,而且安全避碰,与同类算法相比具有一定的优越性.     

基于修正因子模糊 PID控制在升力鳍系统中的应用

应用基于量化因子和决策因子自修正的模糊 PID控制算法来改进升力控制减摇鳍系统,并利用子模糊系统自动调整量化因子和决策因子,从而改善基本模糊控制器的稳态和动态性能 .模糊控制算法与传统PID 控制的有机结合,使升力鳍系统控制精度,鲁棒性以及自适应性得到显著改善 .基于该算法的某型船舶仿真结果表明,该复合控制算法使升力鳍系统能够在各种海况下均具有良好的减摇效果.

     

一种求解混合整数规划的混合进化算法

提出一种基于正交试验设计的混合进化算法,用于求解混合整数规划问题 .进化算法中采用一种混合启发式的变异算子,将正交试验设计作为杂交算子 .为了增加种群的多样性,引入一种迁移算子 .仿真实验结果表明,与已有的一些算法相比,所提出的求解混合整数规划的混合进化算法能快速收敛到问题的最优解,并且算法的计算量小,解的精度高.

     

一种求解TSP问题的ACO & SS算法设计

提出一种求解旅行商(TSP)问题的新型分散搜索算法.将蚁群算法(ACO)的构解方法引入分散搜索(SS)算法,在搜索过程中既考虑解的质量,又考虑解的分散性.采用一种将蚁群算法的信息素更新技术与分散搜索的组合机制相结合的新型子集组合成新解的构解机制,同时采用动态更新参考集与临界准则策略来加快收敛速度.实验结果表明,该算法优于其他现有的方法,获得了较好的结果.

     

基于多模态进化Rao-Blackwellized 粒子滤波器的 移动机器人航迹推算系统的故障诊断

针对一类移动机器人航迹推算系统的故障诊断问题, 提出一种多模态进化Rao-Blackwellized 粒子滤波
器(MERBPF) 算法. 为解决由粒子贫乏引起的不一致性问题, 采用交叉与变异种群策略优化, 根据粒子多样性加入扰
动因子. 利用专家规则判定机器人运动状态所对应的MERBPF, 构造复杂逻辑表述方法. 仿真实验结果表明: 在强过
程噪声下, MERBPF 仍具有较高的鲁棒性, 提高了诊断机器人航迹推算系统的准确率.

     

垂直分布多决策表下基于条件信息熵的近似约简

目前粗糙集理论研究主要针对单个决策表,而有关分布式环境下的核求解和属性约简研究的报道不多,为此提出垂直分布多决策表下基于条件信息熵的近似约简算法.该算法在各局部站点并行求相应的条件信息熵,并通过传送部分等价类的策略,可有效降低通讯代价,提高垂直分布多决策表下基于条件信息熵的近似约简效率 .算法分析和实验结果表明,所提出的算法是有效可行的.

     

知识化制造环境下航空发动机装配车间自进化

针对产品动态到达的航空发动机装配车间, 对知识化制造系统的自进化问题进行研究. 将自进化的思想应用于该装配车间, 提出了知识化制造环境下该装配车间自进化问题的求解算法. 根据双层规划理论, 建立了系统在每个决策时刻静态决策问题的一般数学模型, 并设计了一种基于可行域搜索的双层遗传算法(FR-BiGA) 对模型进行求解. 仿真结果验证了该模型与算法的有效性和可行性, 且实验数据表明, 自进化的系统具有相对较优的生产性能.

     

进化强化学习及其在机器人路径跟踪中的应用

研究了一种基于自适应启发评价(AHC)强化学习的移动机器人路径跟踪控制方法.AHC的评价单元(ACE)采用多层前向神经网络来实现,将TD(λ)算法和梯度下降法相结合来更新神经网络的权值.AHC的动作选择单元(ASE)由遗传算法优化的模糊推理系统(FIS)构成.ACE网络的输出构成二次强化信号,用于指导ASE的学习.最后将所提出的算法应用于移动机器人的行为学习,较好地解决了机器人的复杂路径跟踪问题.

     

空间机器人视觉伺服半物理仿真的原理与实现

针对在地面很难对空间机器人目标捕获过程进行微重力环境下的真实实验问题,建立了半物理仿真系统,以对图像处理,路径规划以及控制等关键算法进行验证.该系统的关键在于将"虚拟环境"与"真实环境"结合起来,利用真实视觉对虚拟环境进行3D重构,以计算目标的相对位置和姿态,实现对视觉伺服控制的闭环仿真.从理论上推导了半物理仿真的原理,并提出了等效投影模型的标定方法.仿真结果表明了该方法的有效性.

     

一种用于机器人三维表面扫描系统的手眼标定算法

将线结构光测头安装在机器人末端,构成自由曲面非接触测量系统.利用齐次坐标变换理论建立测量系统的数学模型.针对该模型中的手眼标定问题,使用平面作为参考物,控制机器人以特定的位姿测量该平面,建立关于手眼关系的约束方程,并给出手眼参数的封闭解.通过对实际系统进行标定实验,验证了算法的有效性.

     

基于粗细粒交叉的搜索算法

针对一种新的群集智能---自由搜索优化的不足,提出了基于粗细粒交叉的搜索算法.该算法定义了粗粒交叉和细粒交叉两种算子.通过粗粒交叉,有利于产生新的优秀个体,提高算法的全局搜索能力;采用细粒交叉,在搜索半径内产生更多的优良基因,提高局部搜索能力.典型函数的实验结果表明:新算法的收敛速度,收敛精度,鲁棒性和稳定性大大优于基本自由搜索优化和标准微粒群算法.

     

基于搜索空间可调的自适应粒子群优化算法与仿真

针对收缩因子粒子群优化(CPSP)算法易陷入局部最优和发生过早收敛的问题.提出了基于搜索空间可调的自适应粒子群优化(APSO)算法. 该算法根据种群早熟收敛程度和个体适应值,在 算法停滞时,将全部粒子有效地划分在3 类不同的搜索空间,使种群始终保持搜索空间的多样性,易于跳出局部最优,从而有效地改善了算法后期的寻优能力.

     

基于IMM-PF的分布式估计融合算法

针对基于扩展卡尔曼滤波的估计融合算法存在线性化误差,且受高斯噪声假设限制的问题,提出一种基于交互式多模型粒子滤波(IMM-PF)的分布式多传感器估计融合算法.各传感器节点采用IMM-PF算法,以便在非线性,非高斯条件下稳健地跟踪机动目标;融合中心则采用基于粒子滤波(PF)的分布式融合方法进行全局估计融合.该算法适用于非线性,非高斯条件下的多传感器状态估计.仿真结果表明,该算法能够提高多传感器系统状态估计的精度.

     

动态环境下的双子群PSO算法

通过两组搜索方向相反,相互协同的主,辅子群,构造一种新的双子群粒子群优化算法.该算法扩展了种群的搜索范围,充分利用搜索域内的有用信息,在感知到环境变化时能迅速,准确地跟踪动态变化的极值.使用(Dynamic Function 1)生成的复杂动态环境对该算法进行了验证,并与Eberhart提出的动态环境下的粒子群优化算法进行了比较分析.仿真结果表明了该算法的有效性.

     

一种全局收敛的PSO算法及其收敛分析

在分析了速度因子对微粒群算法影响的基础上,针对以往算法的弱点,提出了一种基于Gaussian变异全局收敛的粒子群算法.该算法使用全局变异因子使粒子具有了良好的全局搜索能力,并证明了它能以概率1收敛到全局最优解.同时使用了局部变异因子,使算法在局部搜索过程中具有较高的搜索精度.典型函数优化的仿真结果表明,该算法具有寻优能力强,搜索精度高,稳定性好等优点,适合于工程应用中的函数优化问题.

     

采用二重扰动机制的支持向量机的集成训练算法

为了有效提升支持向量机的泛化性能,提出两种集成算法对其进行训练.首先分析了扰动输入特征空间和扰动模型参数两种方式对于增大成员分类器之间差异性的作用;然后提出两种基于二重扰动机制的集成训练算法.其共同特点是,同时扰动输入特征空间和模型参数以产生成员分类器,并利用多数投票法对它们进行组合.实验结果表明,因为同时缩减了误差的偏差部分和方差部分,所以两种算法均能显著提升支持向量机的泛化性能.

 

     

铝液配载问题建模及混合遗传算法优化

针对电解铝生产过程中电解槽调配及出铝调度问题, 在建立数学模型分析基础上, 设计一种混合策略优化算法. 通过引入人工经验排出特例, 利用遗传算法完成优化. 以出铝路径为优化适应度函数, 利用交叉算子调配电解槽铝液组合, 利用变异算子改变槽装车路线. 最后通过某铝厂电解槽3 组数据优化实例表明了所提出方法的有效性.