具有自适应贪婪因子的深度强化学习路径规划

深度强化学习的开创性(Deep Q-Network,DQN)算法,虽然其在路径规划中表现优异,但仍存在过估值、经验回放机制缺陷以及没有很好地平衡探索与利用的关系等问题。为了解决上述问题,提出了一种具有自适应贪婪因子的深度强化学习路径规划算法。首先,在D3QN算法的基础上引入了优先经验回放机制,解决过估值问题的同时增加了算法对重要样本的抽样概率,提高了算法的效率;其次,设计了一种新的奖励函数,提高了动作的区分度;最后,设计了一种能够自适应调节的贪婪因子,平衡了探索与利用的关系。采用Python中的TensorFlow框架和Tkinter库建立环境地图,验证算法的有效性。结果表明,改进的算法无论是得到的最优路径还是算法迭代次数都优于DQN算法。

小型无人有缆遥控水下机器人智能控制方法

针对深度确定性策略梯度(DDPG)算法应用于无人有缆遥控水下机器人(ROV)运动控制时存在的坏样本影响学习稳定性、缺少环境探索能力以及学习时间长难收敛等问题,从神经网络结构、噪声引入和融合监督学习3个方面对DDPG算法进行改进,并提出了基于混合神经网络结构和参数噪声的监督式DDPG算法。仿真结果表明,监督式DDPG算法比常规DDPG算法和传统比例-积分-微分(PID)算法更加有效。

基于视觉传感的焊接电流及电压检测控制方法

焊接电流及电压是影响焊接质量的重要参数,为了提高焊接质量,研究了一种基于视觉传感技术的焊接电流及电压在线检测及精确控制方法.首先,分析焊接电流及电压图像的预处理,分割出了焊接电流及电压对应的字符图像;然后,使用了一种基于投影特征的焊接电流及电压对应字符的识别方法,并进一步实现了焊接电流及电压的识别;最后,研究了基于专家控制的焊接电流及电压自动控制方法,可提高焊接电流及电压自动调节的稳定性、准确性和快速性.结果表明,利用文中的方法,在线识别焊接电流及电压的准确度高于99.75%,可实现焊接前及焊接过程中焊接电流及电压的自动检测控制,而且焊道尺寸根据需要在线调整,有助于提高焊接的自动化程度及焊接质量.创新点:(1)研究了焊接电流电压在线检测方法,可实现电流电压的监测及识别.(2)实现了焊接前及焊接过程中电流电压的控制,可在线调整焊道尺寸.

改进的势场蚁群算法的移动机器人路径规划

针对蚁群算法路径规划初期信息素浓度差异较小,正反馈作用不明显,路径搜索存在着盲目性、收敛速度相对较慢、易陷入局部最优等情况,人工势场算法的势场力可引导机器人快速朝目标位置前进,提出势场蚁群算法,通过栅格法对机器人的工作环境进行建模,利用人工势场中的势场力、势场力启发信息影响系数及蚁群算法中机器人与目标位置的距离构造综合启发信息,并利用蚁群算法的搜索机制在未知环境中寻找一条最优路径。大量的仿真实验表明势场蚁群算法路径规划能找到更优路径和收敛速度更快。

多步长蚁群算法的机器人路径规划研究

针对传统蚁群算法进行机器人路径规划时具有收敛性差,易陷入局部最优等不足,提出一种多步长蚁群算法,该算法使机器人可根据其所处的环境选择步长,并找到一条长度短、行走步数少的路径.通过栅格法对机器人的工作环境进行建模,确定机器人的可选步长,改进启发信息的构成及信息素的更新方式,同时采用最大-最小蚂蚁思想来限制信息素强度防止早熟收敛现象的产生.大量的仿真结果表明改进的蚁群算法能够找到一条比传统蚁群算法路径更短,行走步数更少的路径,改进的算法更智能、高效,能够显著的提高机器人的路径规划性能.

基于ARM9的视频监控系统设计

提出一种基于ARM9和GPRS网络的嵌入式安防报警系统。以S3C2440处理器作为控制核心,将摄像头采集的图像数据进行压缩,利用GSM模块向用户提供短信通知和彩信确认,用户根据情况发送命令,控制云台或者报警,实现对现场的实时监控。实验结果表明,该系统图像采集稳定,监控效果良好,具有较好的应用前景。

基于专家系统的货位管理与作业调度优化

为提高自动化立体仓库的效率,将专家系统应用于自动化立体仓库的货位管理与作业调度优化。通过分析领域专家的经验建立了基于产生式规则的知识库,将知识的表达分为货位分配规则、任务排序规则和其它规则三大类;应用正向推理方法设计了推理机的推理流程,使货位分配更加合理,作业调度更加迅速。实验结果表明,在自动化立体仓库中,应用专家系统进行货位管理和作业调度优化,能够有效提高自动化立体仓库的运行效率。

基于ARM和nRF905组网的智能家居系统设计

针对家居中电器种类和数目繁多且分散于各室造成控制不便,提出了一种利用nRF905射频模块实现无线通信的智能家居控制系统;系统对射频数据传输协议进行了设计,给出了室内多个微控制器的组网方案;用户通过手机短信或万能遥控器把对家电的控制信号发送至基于ARM平台搭建的主控中心,再由主控中心发送至若干个通信节点或智能插座,万能遥控器通过射频信号实现对家电的近距离遥控,手机通过GSM通信实现对家电的远程遥控;通信节点基于STC89C52RC单片机设计,能够实现对多种红外家电的控制并具备安防报警功能,智能插座则用于控制非遥控家电;实验表明,该系统可使网络中各节点、插座得到有效的控制,数据传输稳定、功能丰富、可扩展性强,具备较高的应用价值。

基于元胞自动机的移动机器人路径规划

为解决移动机器人全局最优路径规划存在的问题,提出了一种基于元胞自动机的路径规划算法。建立了移动机器人活动空间的环境模型,将移动机器人的起点、终点、障碍物及自由通路定义为一组离散的元胞,设计了元胞状态的演化规则,并且根据演化后的元胞状态确定了最优路径的搜索方法,并通过仿真实验验证了该算法在简单环境和复杂环境下都能够有效的进行路径规划,并且具有算法简单、速度快、效率高等特点。

给水厂混凝投药实时控制专家系统研究

介绍了基于实时专家系统的混凝投药控制方案,给出它的前馈、反馈控制结构。实践证明,采用该方案不仅能够对水处理的絮凝过程进行有效控制,而且控制系统本身还具有自学习和自适应的能力,能够使控制效果达到最优。

基于HART协议的智能压力变送器的开发

介绍了基于HART协议的以微处理器XEMICS为核心的智能压力变送器的开发。该智能压力变送器可用于现场压力实时监测,具有温度和非线性补偿、低功耗并且具有兼容数字和模拟通信的能力。

基于ARM和RF无线技术的智能家居系统设计

智能家居中所需控制的家电种类、数量日益增多,同时它们分散于各个房间,这就对控制系统的功能提出了更高的要求。针对这种状况,提出一种基于ARM和无线射频技术的嵌入式智能家居系统,系统以S3C2440处理器作为控制核心,利用GSM模块实现和用户手机通信,以短信方式接收用户控制命令,再将控制信息以射频信号的形式发送到无线通讯节点或智能插座。各通讯节点能够实现对多种红外家电的控制,各智能插座能够实现对多种非红外家电的控制。当对应家电的控制信号发出后,用户将会接收到短信提醒。实验结果表明,各个家电能够响应相应的控制要求。该系统功能多样,控制效果良好,可扩展性强,具有较好的应用前景。

基于频率跟随的真有效值电压监测仪的设计

电压监测仪是在线监测电网电压质量的仪器,国家电力公司要求各供电部门自2001年6月起对各供电线路的电压质量进行监测。该文介绍了一种测量电网电压真有效值的新方法,证明了该方法的理论依据,使用该方法设计的电压监测仪,精度高、成本低、使用方便,受到了用户的欢迎。

扩散硅压力变送器的曲面拟合补偿

为解决扩散硅压力传感器因非线性特性及易受温度影响从而导致其测量精度降低这一问题,提出了基于最小二乘曲面拟合的补偿方案。建立了传感器的被测压力、工作温度和输出电压间的曲面拟合数学模型,在获得传感器的输出电压和工作温度后能简便地计算出被测点的压力值。实验表明,该算法具有较高的补偿精度。由于所建拟合模型阶次较低,因此补偿计算所需时间短,保证了补偿算法的可行性。

基于实时专家系统的自来水混凝投药自动控制系统

从分析当前主要的混凝技术入手,提出了基于实例推理技术的实时专家系统的控制方案,给出了系统的前馈、反馈控制结构,其前馈控制采用实时专家控制系统,反馈控制采用常规PID控制.介绍了前馈实时专家控制系统中案例库的组成及更新方法、推理决策机构根据现时数据对案例库中的记录进行匹配的算法以及专家系统的自学习与自适应方法等.实践表明,该方案能够对水处理的絮凝过程进行有效控制,还可结合应用系统的实际特点,不断地自学习和自适应,以达到最优效果.

工业以太网在智能建筑中应用

在介绍了以太网应用于工业控制领域需要解决的问题的基础上,论述了工业以太网在某智能建筑中的应用,该智能建筑包括空调、给排水、变配电、电视监控及火灾报警等控制系统,各控制系统基于工业以太网架构构成工业控制系统.详述了给排水控制系统的控制要求、控制流程及控制策略.由于工业以太网架构贯穿了整个控制网络的各个层次,实现了办公自动化和工业控制的无缝连接,提高了系统的可靠性、开放性、可扩展性和易维护性,降低了成本.

基于模拟退火遗传算法的自动化立体仓库路径优化

为提高自动化立体仓库出入库操作的效率,提出了将遗传算法和模拟退火算法相结合的路径优化策略,遗传算法的每个染色体都代表一组货单组合,遗传操作包括选择、交叉、变异3种类型。为获得适应度函数,建立了货位分配优化的目标函数,并在适应度函数中融入模拟退火算法,以提高遗传算法的收敛速度。仿真和工程应用结果均表明,该方法能大大缩短堆垛机的运行时间,提高自动化立体仓库的使用效率。

无线信道统计模型识别

为准确地找到最符合快衰落特性的统计分布模型,论文基于概率论和信息论设计了Kullback-Leibler距离及信息准则表达式,对几种主要的统计分布模型进行了仿真和实验,得到了各统计分布模型的正确识别率,通过统计的方式对比了各种识别模型,发现基于直方图的KL方法识别模型的可靠性比其他方法要高,而韦伯衰落模型更加适合用来对无线信道进行建模。

Delphi的数据库访问

针对Delphi在数据库开发中的实际情况 ,介绍了Delphi对数据库支持的中间件———数据库引擎BDE 。

随机时延网络控制系统的状态反馈控制

通过将随机时延转换为系统的不确定性,研究了网络控制系统的鲁棒H2/H∞控制问题,给出了状态反馈控制器的设计方法,使得闭环系统是渐近稳定的,且使得闭环系统传递函数Tωz的H∞范数不超过一个给定的上界,以保证系统的鲁棒稳定性,同时使得闭环传递函数Tωz的H2范数满足一定的条件,以保证系统具有比较好的H2范数表征的系统性能。仿真实例验证了所该方法的有效性。