基于完整度评价指数的编队控制方法研究

机器人在采用虚拟结构法编队行进时，编队刚性队形的位置约束对算力要求比较高，进而对机器人搭载的运算设备要求较高。针对上述问题，提出一种基于完整度评价指数的编队控制方法，在编队队形形成之后，通过评估编队队形完整度评价指数，机器人可以自主选择编队队形采用速度或位置约束方式，以实现编队控制。仿真实验结果表明，与虚拟结构法相比，采用完整度评价指数的编队控制方法能保持编队队形稳定，并可减少运算次数，节省机器人算力。     

多机器人系统队形保持方法研究

机器人队伍的运动被划分为正常运动、避障及恢复队形三个阶段,单个机器人的运动划分为避障和向目标运动两个状态.在避障阶段,引入虚拟机器人来使其它机器人保持队形,同时把所有机器人划分成不同等级的集合,避障机器人跟踪邻近高等级集合中的机器人以躲避障碍.仿真实验表明,该方法能有效地避开障碍,并快速恢复原队形.     

一种基于仿真比赛平台的足球机器人避障方法

研究了一种基于仿真比赛平台的足球机器人避障方法,机器人通过一段弧线智能地躲开前方的障碍物.通过改变左右轮速实现旋转,机器人在追球的过程中,要预测小球的位置,然后以最快的速度追球;机器人在避障过程中,寻找障碍物附近一点,当机器人到达这一点的过程中,保证无碰撞运动,然后再向目标点运动.整个运动过程中,机器人会走一条最佳弧线,保证运动的时间最短.仿真结果验证了该避障方法的正确性.     

基于视觉的并联机器人守门控制技术研究

针对视觉技术在并联机器人上的应用特点,本文基于视觉传感器的二自由度Delta机器人的守门控制技术,提出了一种对运动目标的轨迹进行预判和定位的控制算法。通过视觉控制器对运动小球的视觉图像进行处理,从而获取运动坐标,并对目标进行轨迹预判和视觉跟踪,使机器人在目标位置准确拦截小球。同时,利用ST语言在运动控制专用软件Sysmac Studio中编写机器人的运动控制程序并进行3D仿真。仿真结果表明,该算法通过对目标物体提前匹配图像信息可快速定位并执行拦截,避免机械臂多余动作,提高了动作效率。该算法已成功应用到机器人小球对打比赛中,并获得了较好的效果。该研究对Delta机器人抓取运动目标具有一定的实用价值。     

基于修正BP的磁悬浮系统PID控制参数优化

基于神经网络算法的自学习非线性逼近能力提出了磁悬浮系统的参数自整定PID控制算法.为提高控制参数的优化速度,以权值梯度符号函数取代其变化值,构建了3层BP网络调节PID的比例积分和微分参数.在虚拟现实的辅助下搭建系统仿真结构,将算法应用到悬浮小球的位置控制之中.仿真结果显示,该算法可以在0.1 s内实现参数优化,位置跟踪速度快,超调量小,具有较强的抗干扰能力.     

基于网络模型的多机器人编队优化研究

多个机器人要形成一个稳定的队形,系统内必须有信息的传递和交换.根据多机器人的物理约束、信息交换和控制策略建立了多机器人编队的网络模型,提出了改进的粒子群多目标优化算法(MPSO),并利用该算法对多机器人编队系统实现了优化控制.从仿真结果看,6个机器人能快速地从三角形状变换到直线编队,且变换过程中没有相互的碰撞,队形误差也很小.     

"穿地龙"机器人转向机构方案设计与研究

"穿地龙"机器人是一种特种机器人,理想状态下可在土中克服阻力自主行走,由于吸收了非开挖施工中气动冲击矛的设备简单、操作方便、投资较小和施工成本低等优点,再加之高可靠性、高智能型、自适应性强等机器人思想的设计长处于一体,将大大提高非开挖施工的技术水平.文中通过对国内外非开挖技术中的方向可控气动冲击矛转向机理的研究,提出了"穿地龙"机器人转向机构的设计方案,包括转向机构设计、液压控制系统.从理论上分析了该方案的可行性,运用有限元计算方法校核了机器人头部和转向机构关键零部件的强度,并对机器人头部进行了运动学仿真,为"穿地龙"机器人的转向进而实现方向可控提供了参考.     

穿地龙机器人轨迹规划及其运动过程仿真研究

以建立的"穿地龙"机器人轨迹规划数学模型为计算机仿真模型,对"穿地龙"机器人工作时的运动过程进行了计算机仿真研究,编制了大量仿真程序,获得了较好的仿真结果.通过运行仿真程序,可以在计算机上直接观察到"穿地龙"机器人运动的过程.进行"穿地龙"机器人运动学、动力学仿真,该研究工作为改进"穿地龙"机器人试验样机设计,并为设计"穿地龙"机器人工作用机和进行"穿地龙"机器人的应用分析提供了一定的条件.     

基于分解策略的多机器人编队控制方法

根据多机器人在不确定环境中编队智能行进控制的要求,以多移动机器人为对象,提出了一种基于分解策略的多机器人编队控制方法,将复杂的多机器人编队问题分解为若干组2个机器人之间的协调问题.建立了多机器人编队的基本队形模型,提出了基于主从方式的多机器人控制策略,根据基于行为的方法设计了机器人的基本子行为,通过带权值的各子行为的叠加合成得到机器人的最终行为,给出了机器人的速度调节方案.计算机仿真结果验证了该方法的有效性和可行性,具有较好的可扩展性.     

足球机器人合作策略中的动态算法

本文针对机器人足球这种高动态环境，介绍了合作策略中的两种算法；如何选择进攻合作方式及如何确定协攻机器人的位置（“引斥定位法”），并进行了仿真。     

多卫星协同飞行队形重构的整体优化策略

文章以整体燃料消耗少、时间短以及燃料消耗均衡为优化准则,研究多卫星协同飞行队形重构的整体优化问题。采用基于遗传算法的双脉冲路径优化策略,以燃料消耗最省和时间最短为优化指标,实现成员星的路径优化,采用0-1整数规划技术以整体性能指标最优,进行多卫星的整体队形重构规划和部署。分别以时间最短及燃料消耗最少为优化指标,兼顾燃料消耗均衡给出了2组仿真算例,对多星协同队形重构整体优化策略的有效性进行了比较分析,结果表明,从整体分配角度对多星路径进行规划,可进一步对整体性能进行优化。     

计算机管理某机载电源的监控系统研究

为设计适合新一代作战飞机的电源监控系统,以加强该型飞机机上供电系统的实时监控和综合管理能力,着重介绍了基于单片机构成的机载电源监控系统原理和提高该系统软件可靠性的措施,调试结果表明,PMS系统已达到基本设计要求,实现了在线故障检测、记录、报警,提高了供电系统的可测试性和抗干扰能力。     

高频脉冲爆震火箭发动机的试验研究

文章采取了一些提高脉冲爆震火箭发动机工作频率的措施,并在脉冲爆震火箭发动机模型上进行了一系列试验研究。试验中对脉冲爆震火箭发动机模型的推力和沿程压力进行了测量,为了提高推力测量的准确性,该研究对推力测量系统进行原位校准。试验结果表明,该模型的工作频率能够达到40 Hz,校准后的推力测量结果接近理论推力。工作频率为35 Hz时,爆震压力峰值超过3.4MPa,该模型校准后的时均推力为43.9 N。工作频率为40 Hz时,爆震压力峰值3.2 MPa,该模型校准后的时均推力为50 N。     

高超声速飞行器鲁棒舵回路控制器设计

文章针对高超声速飞行器在缺少实际试飞数据的情况下,需要设计鲁棒自动驾驶仪的舵回路控制器来保证飞行器的姿态角控制精度满足超燃冲压发动机的工作条件.根据高超声速飞行器横滚通道的动态特性,针对舵回路的死区间隙等非线性不确定性因素,结合滚动通道数学模型,采用Lyapunov方法设计了横滚通道差动舵的鲁棒控制器.其鲁棒控制律对系统参数不确定性和外界干扰不确定性的补偿控制采用差动舵偏补偿算法,自动补偿不确定因素及舵回路死区、饱和的非线性影响,并完成了其鲁棒指数镇定的证明.最后通过数字仿真验证了文中控制算法的有效性.     

相场法模拟烧结后期陶瓷晶粒生长及气孔组织演化研究

采用相场模型模拟了烧结后期陶瓷微观组织演化过程。在二维模拟系统中分别设置不同大小、含量以及数量的气孔,分析了气孔的脱钩现象,研究了烧结后期气孔对陶瓷晶粒生长动力学的影响规律。模拟结果表明,陶瓷晶粒尺寸与气孔率和气孔数量成反比,与气孔尺寸成正比。     

爆炸冲击波对目标的毁伤概率算法研究

针对爆炸冲击波对目标毁伤这一复杂问题进行了合理的简化,研究了冲击波对梁结构的弯曲破坏问题。利用一些实验结果,估计冲击波对目标的机械破坏作用。在综合考虑战斗部装药质量、爆炸点距目标距离、爆炸高度的环境压力、目标几何尺寸以及目标抗冲击载荷能力等各种随机因素的基础上,利用概率论知识,提出了一种新的爆炸冲击波对飞机结构毁伤概率的计算方法。算例分析表明,此方法能够对目标在爆炸冲击波超压作用下的易损性进行评估,且是实际和可行的。     

控制效能与飞机多操纵面配置

提出一种对多操纵面布局飞机进行优化配置的理论方案。令不同舵面配置类型飞机产生相同的机动飞行，从而提出了控制效能概念，推导出Moore—Penrose逆算法是解决控制效能的一种有效工具。基于此概念分析了某型飞机在不同舵面配置情况下的控制效能。此算法为新型飞机设计提供了一种解决操纵面配置的途径。     

共形时域有限差分法在不同形状微带贴片天线特性分析中的应用

应用共形时域有限差分法(CFDTD)对不同形状微带贴片天线的特性进行了有效的分析。为了提高计算精度,对天线激励源、导体贴片等组成部分进行了预处理。通过对时域结果的傅立叶变换,得到与频率有关的天线特性参数。实际制作并测试了五角形和椭圆形贴片微带天线的反射损耗和辐射场方向图,并与CFDTD仿真结果进行了比较。结果吻合良好,表明该方法对复杂微带天线的分析非常有效。     

提取图像边缘过程中抑制噪声的随机启发搜索算法

常用的边缘提取方法对噪声的抑制能力不强,导致了大量不连续边缘的产生。中提出了一个随机启发式搜索算法,它能够有效地抑制噪声,从而连接到连续的边缘,同时,介绍了随机启发式搜索算法,讨论了起始点的选择准则和扩展点的选择方法,最后介绍了终止点选择的方法。一个起始点,一个终止点和许多扩展点就形成了一个候选边缘,通过候选边缘的随机积累进行自增强,达到抑制噪声,提取清晰边缘的目的,中使用加入高斯噪声的“Lena”图像作为实验图像,实验结果初步证明了该算法能够提取到连续,清晰的边缘。     

无线传感器网络重编程安全认证机制研究

文章分析了无线传感器网络重编程的安全性需求,研究了基于公钥密码的无线重编程安全认证机制;根据无线重编程协议的特性将这些安全认证机制分为更新代码认证和控制消息认证2个层面,在各自层面上分析和比较了它们的性能和优缺点;针对现有更新代码认证机制的缺陷提出了一种细粒度、低存储开销、可容忍包乱序的安全认证方案;最后对控制消息认证机制中存在的计算开销较大的问题进行了改进.