利用动态规划法求解运输问题的最短路径

将动态规划思想运用到求解运输问题最短路径中,将运输过程划分为几个阶段,在每阶段中选取最优策略,最后找到整个过程的总体最优目标即最短径路。给出了动态规划方法的基本原理,建立了动态规划数学模型,通过一个实际应用例子具体说明动态规划求解运输问题最短路径过程,并总结出动态规划在此类问题中的优越性。     

UUV自主航行路径规划方法

提出了一种UUV在复杂环境下自主航行路径规划方法。该方法基于蚁群优化算法实现UUV全局离线路径规划,采用滚动窗口方法和局部动态避障方法实现了UUV局部动态路径规划。通过加入"引导点"策略,将全局离线路径规划与局部动态路径规划相结合,既满足了UUV实时在线路径规划的要求,又考虑了规划路径的全局最优性或近似最优性,最终保证了UUV以较优路线到达目标位置。仿真实验表明该方法兼具路径的全局最优性以及规划的实时性。     

采用多级动态规划实现立体匹配

动态规划算法是立体匹配中比较流行的一种全局优化方法,然而传统的动态规划立体匹配算法因忽略了核线间像素对视差的影响,产生了比较明显的横向"条纹"效应.为了消除此效应,本文提出了一种采用多级动态规划的立体匹配算法.该算法通过建立初始视差空间,对核线间进行双向的动态规划运算,然后将合并得到的结果用于优化初始视差空间.基于新的视差空间在核线上进行双向的动态规划运算,最后求取使核线上和核线间动态规划合并结果最小的值作为所求视差.利用标准数据库Middlebury平台对提出的算法进行了测试.实验结果表明,该算法与传统的动态规划算法和基于扫描线优化算法相比,横向"条纹"效应有所改善,且总体误匹配率分别降低了28.60%和40.42%,提高了匹配结果的准确性.     

基于区域自治的多RGV分布式动态路径规划算法

针对医院轨道物流传输系统中医用多RGV调度系统路径规划问题,提出了一种基于区域自治的分布式动态路径规划算法。算法在通过区域划分构建区域自治地图模型的基础上,应用两阶段动态路径规划策略解决区域内路径规划问题,同时通过引入边缘节点概念,结合启发式策略,解决跨区域路径规划问题。仿真结果证明,该算法较传统集中式动态路径规划算法,可显著提高路径规划的效率。     

一种动态的自适应前瞻嵌套规划算法

针对传统自适应前瞻规划算法在计算时需要将前瞻首末速度设置为固定值，且过渡衔接部分无法动态调整等问题，提出一种动态调整过渡部分的自适应前瞻嵌套规划算法。以给定误差为约束，建立拐角处圆弧转接模型。基于线性加减速模型，将自适应前瞻分段与嵌套衔接的最佳角度定为自适应前瞻分段角度，并限制自适应前瞻的末速度以实现嵌套规划。将动态调整引入前瞻规划中，动态调整过渡圆弧半径以实现全局最优。实验表明，通过动态的自适应前瞻嵌套规划算法，可以对路径进行有效规划，既提升了路径的最大允许速度、平均轮廓精度，又降低了加工耗时。     

基于改进A^*势场法的机器人动态路径规划研究

针对人工势场法在路径规划中出现的目标点不可达、转折次数多及路线较长的问题,提出了一种动态环境下移动机器人全局路径规划的改进A^*势场算法。首先采用A^*算法在已知静态环境中进行全局最优路径规划,当移动机器人进入动态障碍物影响范围ρ0时,引入相对速度势场对人工势场法进行改进,进行局部动态路径规划,追踪沿A*路径运动的虚拟动态目标直至回到原路径,完成到达目标点的路径规划。将该算法与人工势场法通过MATLAB进行路径规划仿真比对,结果验证了该算法的可行性,并且有效减少了路径的震荡和累计转角,同时明显缩短了全局路径距离。     

矩阵链乘积最优计算次序的动态规划算法之Java编程实现

矩阵链乘积最优计算次序问题的算法,是一个经典的计算机算法设计问题。本文在分析最优解结构的基础上,基于动态规划算法,用Java语言给出解决该问题的一个通用的程序。全文分为四个部分,首先讨论了动态规划时间效率优化的可行性和必要性,接着给出了动态规划时间复杂度的决定因素,然后分别阐述了对各个决定因素的优化方法,最后总结全文。     

基于动态自确定并行模糊聚类鸡群优化算法的水稻机器人路径规划

为了有效提高水稻机器人路径规划精度,提出了 一种基于动态自确定并行模糊聚类鸡群优化算法的水稻机器人路径规划方法.首先,构建基于碰撞威胁度、路径长度和路径平滑度的极坐标水稻机器人路径规划模型,在降低问题求解维度的同时,提高了机器人路径规划的可行性.其次,设计动态自确定并行模糊聚类鸡群优化算法(DMCSO),该算法利用动态...     

基于边界拟合动态规划的PHEV电量维持-混合驱动能量管理策略研究

为降低插电式混合动力汽车(PHEV)在电量维持-混合驱动模式下的燃油消耗,需要优化PHEV在该工作模式下的能量管理策略。以同轴耦合PHEV为研究对象,建立了其功率耦合方程和部件模型,分析了基本动态规划算法在约束条件下的边界处理方法及其不足,进而提出了一种基于边界拟合的动态规划算法,在动态规划逆向求解的过程中,采用求解不动点的方法,计算状态在约束条件下的边界曲线。在维持动力电池容量时,以燃油消耗最小为优化目标,通过比较基本动态规划和边界拟合动态规划在能量管理策略中的运用可以看出,后者通过拟合出状态边界线,提高了决策的精度,在工况边界处(如加速较大、制动较快)能充分使用发动机和驱动电动机,并相对节油2.81%。     

基于过程集成的闭环动态工艺规划系统

描述了一个在过程上实现工艺规划与车间规划集成的闭环动态工艺规划系统,建立了实用化CAPP系统的新模型,丰富了动态CAPP的概念。它能根据车间环境的状态,充分利用制造工艺和车间环境的柔性产生优化的工艺方案。系统在车间环境约束下采用专家系统技术进行非线性工艺规划,产生可选工艺路线和工序可选设备。在一个由工艺路线选择、设备动态优化选择和车间优化规划构成的闭环系统中,以高生产效率为目标,根据推广的关键路线分析的结果和一系列启发式知识动态地选择工艺路线和设备,最后获得有较高实践意义的结果。     

一种冗余机械臂的耦合规划控制算法

针对人机交互环境下,存在多次变更机械臂的期望末端位姿和冗余机械臂路径规划时间长、作业卡顿等问题,提出一种兼顾逆运动学、规划和控制的冗余机械臂耦合规划控制算法。基于推导的冗余自由度逆运动学,对其中4个关节的正负取值加入随机因子,扩大解析解的存在空间,作业效率平均提高40.71%;基于动态运动基元,减低作业过程中的卡顿;融合Descartes规划器和改进的逆解器,引入动态运动基元,规划器完成规划任务,执行机构同步接收作业指令。基于机器人操作系统(ROS)建立动态半实物仿真系统,将提出的耦合规划控制算法与常用顺序交替规划控制算法相比较,并应用于人机交互系统进行物理试验。结果表明,提出的耦合控制算法作业时间平均缩短了48.25%,增大了关节执行的最大速度,改善了实体运行流畅性。     

自动化仓库中复合出入库作业的优化

为了提高自动化仓库的运行效率,可以通过动态规划方法优化复合出入库作业的次序,但是计算十分困难。通过分析其运行特点,提出改进的优化策略,并简化了动态规划的数学模型,使优化计算更简单。     

动态规划在矩形毛坯单一排样中的应用

介绍矩形毛坯单一排样的概念和常用算法，其中的动态规划算法原理简单，容易实现，并根据其特点分析了动态规划算法在矩形毛坯单一排样中的应用。     

自适应控制在热连轧轧机的负荷优化分配中的应用

本文在简要介绍热连轧轧机负荷优化分配的意义后,提出了一种利用模糊自适应理论的方法把多目标函数处理成同等约束条件下的单目标函数;再以改进的动态规划算法,以不同的步长对所求的解进行多重动态规划模式的寻优,基本上克服了因步长选取不当而带来的非最优解的问题。实验结果表明,这种综合模糊自适应和变步长的动态规划算法节能效果良好,具有很好的工程应用价值。     

基于动态规划的增程式电动汽车优化控制

针对给定工况下增程式电动汽车燃料最优控制问题,提出了基于动态规划算法的全局优化控制策略。通过分析整车动力系统的能量流以及能源管理控制原理,建立了以蓄电池的荷电状态(State of Charge,SOC)为状态变量和发动机-发电机组成的增程器(Auxiliary Power Unit,APU)输出功率为控制变量的最优控制数学模型,并以油耗最低为目标函数,采用离散动态规划方法,建立动态规划递归方程,求解其最优控制策略。基于ADVISOR平台对整车进行仿真,仿真结果表明,与功率跟随式控制策略相比,基于动态规划的控制策略能够在蓄电池和APU之间合理地分配功率,可以有效提高增程式电动汽车的燃油经济性。     

一种面向产品族设计的模块动态规划方法

针对产品族设计中的模块规划问题,研究和分析了产品族核心系统的模块化理论和实施方法,对产品生命周期中的各种动态要素进行了分析;根据核心系统零部件成本等市场因素的动态变化对模块规划的影响,从可维护性和经济性考虑,提出一种产品族核心系统模块动态规划方法;通过建立功能关联矩阵和动态关联权重矩阵,采用模糊聚类方法对功能关联矩阵中的组件进行聚类,通过取适当的α截集,将产品族中的核心系统划分为多个子功能模块,结合动态关联权重分析对模块部件进行动态评价,并提取出动态评价值较高的部件,为设计阶段重点考虑这些部件提供了理论依据,减少了后期维护成本.通过装载机液压传动系统的模块规划和后期维护数据,证明了该方法的可行性.     

基于动态云制造的定制加工系统组态分析及优化

针对如何在工程现场快速而简单地组建基于云的制造系统这一问题,通过分析适应定制生产要求而组建的基于动态云制造的组态,发现其组态是一个以动态云制造云发起者为起终点的、具有若干阶段的封闭环;通过分析选择动态云制造成员时需考虑的因素,将指标转化为一个体现用户要求的量纲一量;通过对动态云制造组态进行改造,将其改造为适用动态规划的层次结构,然后将体现用户要求的量纲一量作为动态规划的权引入路径优化,从而得到了可以利用动态规划方法和LINDO软件进行优化的组建动态云制造时成员选择的优化模型;最后,讨论了一个具体例子。     

面向e-制造的动态工艺规划支持系统研究

为满足e-制造模式对工艺资源共享和工艺规划的新需求,研究了面向e-制造的动态工艺规划支持系统的体系结构,讨论了制造本体模型的构建和存储方法以及基于语义的工艺知识检索原理,开发了面向e-制造的动态工艺规划支持系统并进行应用演示。结果表明基于本体理论构建和存储工艺模型可对其赋予语义,基于语义的信息检索可以提高工艺资源查询的效率,这为工艺规划系统掌握资源动态信息,进行工艺路线的选择和优化奠定了基础。     

环形构型的模块化机器人系统动态运动规划

针对环形模块化机器人的静态运动存在着速度慢、易卡顿、灵活性低的问题,提出一种利用惯性和质心偏移来辅助完成移动的动态规划方式。首先对EMERGE模块的运动性能以及由此模块组成的环形构型拓扑进行分析,确立了动态运动规划方式的前提条件。然后在以平行四边形为核心的静态运动规划的基础上,加入惯性和质心偏移的辅助条件,并建立环形机器人动态运动模型。最后,以8个EMERGE模块组成的环形构型机器人为实验对象,进行了动态运动规划实验。实验结果表明:环形构型的动态运动方式能够以稳定的方式进行直线前行;拥有比静态运动方式更快的运动速度和机动性能,大幅度减少了模块前行所需的关节角变化,为模块化机器人的实际应用提供了更多可参考的运动方式。     

体能训练机器人操作臂交互轨迹规划方法

体能训练机器人操作臂的力方向可操作度直接影响着运动轨迹规划精度。基于此,研究了体能训练机器人操作臂交互动态轨迹规划方法,分析体能训练机器人操作臂的力方向可操作度,利用多维支持向量机代替高斯混合模型,在李雅普洛夫第二方法的基础上确定稳定性约束条件,构建基于支持向量机的轨迹规划模型,实现体能训练机器人操作臂交互动态轨迹规划。实验结果表明,所提方法的角位移更小、噪声识别值和超参数更高,验证了所提方法轨迹规划弹性规划能力较好且轨迹规划精度较高。