基于MLP和SPSO的机器人行为选择与运动控制方法

针对传统行为选择机制(ASM)不能很好地做出控制决策的问题,提出一种基于多层感知(MLP)前馈神经网络的ASM,并将其应用到移动机器人目标跟踪中。首先,根据具体应用场景预定义多个机器人行为。然后,根据机器人配备的图像和红外传感器获得的目标位置和障碍物信息,通过MLP神经网络从预定义行为中选择出所需执行的行为。另外,为了构造最优的MLP模型,采用一种简化粒子群算法(SPSO)来优化网络权值参数。机器人目标跟踪仿真的结果表明,提出的ASM能够准确选择出合适的行为,实现了控制机器人跟踪目标移动且能够避开各种障碍物。     

Adaptive particle swarm optimization method with stagnancy information

To improve the performance of the particle swarm optimization algorithm, the optimal network of the particle age structure with stagnation information is designed, and the information about this network is used to adaptively change the three key parameters of the particle swarm optimization algorithm. At the same time, an adaptive particle swarm optimization method with stagnancy information is proposed and specific optimization steps of this method are given. Four classical low and high dimension benchmark test functions are used to validate the performance of the optimization method, and a comparison study is made with gravitational search algorithm and the traditional particle swarm optimization algorithm without stagnancy information. The comparison study shows that the search efficiency of the proposed method is 2 times higher than that of other methods in the literature in the case of low dimensional multimodal functions. When the dimension of functions is higher than 2, the search efficiency of the proposed method is almost the same as that of other methods, but with the better ability to achieve global solution and local solutions, and the higher solving precision.     

一种基于图像的光学系统测角精度检测方法

测角精度是光学系统的重要技术指标。针对传统的电子经纬仪测角精度检测方法测量数据少、扫描方向单一导致测量结果不准确,提出了一种改进的检测方法。调整电子经纬仪,使电子经纬仪发射的电十字通过光学系统成像在CCD视场中,旋转电子经纬仪以点阵形式,对光学系统各个方向进行扫描,计算机实时采集电十字图像。对采集的电十字图像,通过基于小波变换的变分Retinex算法增强图像对比度,采用OTSU阈值分割背景和目标,采用投影算法及二项式曲线拟合将电十字中心定位到亚像素级。对最终获取的电十字中心点阵数据通过径向基函数进行曲面插值,解算出基于整个CCD像面的测角精度。实验结果表明：该方法的测量精度达到0.1μrad,测得的光学系统测角精度提高了0.01mrad,检测的测角精度更加准确。     

某深基坑监测数据分析

基坑开挖对周边地表沉降的影响越来越受到重视。工程施工中如何保证基坑周边地表的稳定以及减小对周边环境的影响是当前研究热点和难点。本文以合肥市地铁一号线大连站深基坑工程为背景,介绍了工程概况和监测方案;对基坑围护结构内力、变形和周边土层沉降数据进行了对比;分析了基坑周边不同距离处与不同时间段内地表沉降的变化规律并对其原理进行了探究。结果表明:合理安排深基坑工程的施工进程与采取恰当的施工方法是保证安全生产的重要前提。本文可为相关类似深基坑工程的设计和施工提供一定的参考。     

基于多智能体粒子群优化的移动机器人动态路径规划

为了确保机器人在动态环境下无碰撞地到达目标位置,将多Agent粒子群优化算法（multi-agent particle swarm optimization, MAPSO）引入到粒子滤波（particle filter, PF）中,提出一种基于多Agent粒子群优化粒子滤波算法（multi-agent particle swarm optimized particle filter, MAPSOPF）的路径规划方法。通过多Agent系统的竞争、协作机制,调整MAPSOPF中粒子的提议分布,更新预估粒子的位置。与PSOPF算法相比较,该算法的迭代步数减少了50%~60%,计算时间复杂度降低了5%~50%。与改进的遗传算法相比较,MAPSOPF算法的计算时间复杂度降低了95%。三种算法中,MAPSOPF可近似得到最短的路径。实验结果表明该算法可有效应用于移动机器人动态路径规划。     

基于多尺度分析及图论归一化割的矿岩颗粒图像分割及应用

为了克服矿岩颗粒图像分割中的欠分割和过分割现象,基于矿岩颗粒图像的特性, 提出了一种结合多尺度分析与图论的矿岩颗粒图象分割算法。该算法首先利用图像多尺度变换缩小图像,以去噪和减少数据量,再利用改进的图论归一化割(Normalized Cut)算法来分割矿岩颗粒图像。对多种类型的矿岩颗粒图像进行了分割实验,并与阈值、分水岭,聚类分析及FCM等常用的分割方法进行了比较。实验结果证明:研究的算法对岩石颗粒图像具有优于其它分割算法的效果;新算法应用到了大型露天矿的爆堆中的岩石块度测量与分析, 效果令人满意。     

基于双迭代与二阶锥规划的机载雷达稳健降维STAP方法

针对机载雷达空时自适应处理（STAP）中期望目标导向矢量的失配问题,提出一种基于双迭代与二阶锥规划的稳健降维STAP方法。该方法首先将权矢量分解为空域与时域两个低维权矢量的Kronecker积,然后分别限定实际空域、时域导向矢量与假定导向矢量之间的误差范数边界,并通过对各自最差性能进行优化,转化为相应的SOCP形式,进而利用双迭代算法实现了对两个低维权矢量的分别求解,最终合成全维STAP权矢量。该方法在保证稳健STAP性能的同时,通过双迭代降维处理,能够有效降低训练样本数需求与运算复杂度,因此更具有实际应用价值。仿真结果验证了算法的有效性。     

面齿轮精密磨削砂轮数控修整技术研究

为改善面齿轮磨削加工精度,提出了一种面齿轮磨削砂轮数控修整及误差影响分析方法。基于面齿轮传动原理,进行了面齿轮碟形砂轮磨削运动分析。依据砂轮齿廓特点,选择金刚滚轮修整,并计算金刚滚轮的运动轨迹曲线,提出了一种数控刀位点和步长的选取方式。分析了砂轮型面误差类型,给出了误差条件下的面齿轮齿面方程。借助MATLAB和CATIA软件对面齿轮齿面点进行拟合,获得了砂轮型面误差对面齿轮型面影响的变化规律。最后进行了砂轮修整和面齿轮磨削加工试验,通过对面齿轮齿面进行检测,得到面齿轮全齿面法向偏差范围-10.1um～12um。结果验证了砂轮修整方法的可行性,为面齿轮的工程化应用奠定基础。     

基于PSO的模拟电路故障信息特征提取

为了提高容差电路故障诊断的诊断效率,改善电路故障征兆的特征描述,采用基于信息熵的方法生成被测容差电路的故障特征,并提出了基于离散粒子群的容差电路故障信息的特征提取方法,由此确定用于故障诊断的最佳特征子集,并以此训练故障分类器,对容差电路的软故障进行诊断定位。实验证明了基于粒子群和信息熵的特征描述和特征提取方法的有效性。     

基于Swiftstack的云存储关键技术研究

云计算的发展虽然使用户可以便捷的访问数据,但系统的高并发性访问和数据处理等问题影响着云存储的使用。文章针对开源云计算、云存储发展中系统架构设计和负载均衡问题提出了改进方案。本文首先对系统架构进行设计,提出了适合大、中规模部署情况下负载均衡的设置策略。采用一致性哈希、误删除恢复及节点间互备等技术保证云数据的完整性。最后通过实验对云存储进行大、小文件非结构化数据的写入性能测试,实验结果表明Swiftstack云存储能够满足用户的对云存储的使用要求。