基于改进蚁群算法的月面机器人路径规划

在实际情况下,月面任务的规模和地形随着所选区域或工况而有所不同,因此需要一种更灵活和高效的算法做路径规划任务。为满足月球空间大规模、复杂地形的需求,本文针对月面机器人设计了一种混合尺度蚁群规划方法。该算法将实际的月面图像网格化处理成栅格图,并对其进行路径规划算法建模,由此模拟真实月面任务的路径规划。利用混合尺度的方法优化经典的蚁群规划算法用以适应不同的任务。此外,还采用路径平滑方法减小了路径中转向角度。最后通过几种典型场景验证了优化算法的效率和可行性。

基于非线性滑模的衍射薄膜自适应跟踪控制

设计了一种用于薄膜衍射成像系统的非线性滑模自适应控制器,以实现对大直径镜阵列中子阵列姿态的精确指向。通过推导基于误差四元数和角速度的运动学和动力学方程,设计衍射薄膜子镜阵列控制器进而实现精确指向。利用李雅普诺夫方法证明了控制器的全局稳定性。该控制器通过自适应地识别每个子镜系统的惯性矩阵,使其对有界扰动和惯性参数的变化具有鲁棒性。同时引入了连续反正切函数,有效防抖。仿真结果表明,在存在转动惯量矩阵不确定性和各种扰动的情况下,所设计的控制器能够保证各子镜中衍射膜的准确跟踪。