多自主式水下航行器轨迹精准跟踪控制方法

针对多自主式水下航行器轨迹跟踪控制中的不确定性问题,研究多自主式水下航行器轨迹精准跟踪控制方法。构建基于灰色预测的轨迹精准跟踪控制模型,利用灰色预测模型预测航行器航向角,构建一元多项式回归模型,拟合航行器初始航向角同预测航向角间的残差,优化灰色预测模型,提升航行器航向角预测精度。将航向角预测结果代入PID控制器内,通过计算航向角控制率确定位置误差、速度误差与加速度误差,通过控制上述误差实现航行器轨迹准确跟踪控制。实验结果显示该方法可在航行器不同运动特性下准确跟踪轨迹,并具有较好的控制效果。

多自主式水下机器人的路径规划和控制技术研究综述

自主式水下机器人(AUV)是海洋资源勘探和开发的重要工具,在民用和军用领域都发挥着重要作用。随着AUV技术的逐步成熟,通过构建多自主式水下机器人(MAUV)系统,令多个AUV协作完成水下作业任务已成为当前的发展趋势。MAUV系统对提高水下机器人的智能化水平及发展海洋化装备具有重要的理论研究意义和实用价值。介绍目前MAUV系统的应用现状和科研进展,并对MAUV协同路径规划和集群协同控制技术等研究热点进行系统化梳理,着重分析人工智能优化和编队协同的关键技术。最后,对MAUV系统未来的发展方向进行展望。

基于改进蚁群算法的多自主式水下机器人任务分配

[目的]以多自主式水下机器人(MAUV)执行海底地形勘察任务为背景,提出一种基于改进蚁群算法的MAUV最优任务分配算法。[方法]首先,建立任务分配问题模型;然后,针对基本蚁群算法进行改进。改进的蚁群由多个子群组成,通过对任务执行能力蚂蚁的选择方法、启发函数和全局信息素更新方式进行改进,以此提高算法的自适应能力和全局搜索能力,并在局部搜索中通过2-opt算法进一步加快最优解的收敛速度。[结果]Matlab仿真结果表明,改进的蚁群算法可以有效提高MAUV的任务分配效率,从而快速地平衡航行距离和能耗代价。[结论]研究成果可为MAUV海底地形勘察任务分配提供参考。

一种分布式异构多AUV任务分配鲁棒拍卖算法

为了解决异构多自主式水下航行器(AUV)的任务分配问题,提出了一种分布式鲁棒拍卖算法。建立了异构多AUV任务分配分布式拍卖模型,包括任务分配系统(拍卖商)的优化模型及AUV的优化模型。针对现有拍卖算法忽略拍卖商的利益,不符合市场规律的问题,引入任务奖励反馈机制,任务分配系统通过多轮试探拍卖市场,自适应地调整任务奖励,达到保证AUV效用的同时,有效降低任务分配系统成本的目的,促进了任务分配系统参与拍卖。针对水下洋流对任务分配模型产生的不确定性因素,提出了一种鲁棒优化算法对抗不确定性因素,提高了多AUV任务分配系统应对复杂水下环境的能力。仿真结果证明了所提算法的鲁棒性和有效性。

基于改进合同网算法的异构多AUV协同任务分配

传统合同网算法应用在异构多自主式水下航行器(AUV)协同任务分配时,存在招标过程中多种招标者并存的情况,不易产生有效招标者;在投标过程中,潜在投标者增加了无效投标数量及其招标者对投标结果的评估负担,极易产生任务不合理的情况。针对以上2种问题,文中提出了一种基于改进合同网算法的异构多AUV任务分配策略。该方法将任务负载率指标和令牌环网概念结合起来,有效解决选择招标者及其任务不合理的问题。基于MATLAB的三维任务环境的仿真实验表明,对于异构型多AUV进行任务分配,文中提出的改进合同网算法能够有效提高整体效能并进行合理的任务分配。

MAUV协同搜索多智能目标的路径规划

本文针对复杂水下环境中多自主式水下机器人(MAUV)协同搜索多个智能目标这一重要课题展开研究.首先,利用马尔科夫链建立智能目标的决策状态转移模型的同时考虑了智能目标决策与行动的对应关系,并结合不同光照反射强度下传感器探测概率受限模型,设计新的目标概率图更新策略.然后,结合MAUV系统的约束条件和搜索效率建立实时适应值函数.接着,本文提出一种改进的多狼群算法(IMWPA)搜索策略,包括:1)利用人工势场法调整步长因子,使启发式算法更加适应探索过程.2)设计多狼群嚎叫环节,建立了狼群间的信息交流渠道.3)提出新的狼群淘汰更新机制,保障了人工狼多样性的同时避免算法趋于完全随机.最后,通过MATLAB仿真实验对比验证了本文算法的可行性及优越性.

Research on College English Teaching Model Based on Multimedia and Network

Based on multimedia and network environment, college English teaching mode can effectively improve the teaching environment of traditional English teaching and students, and expand the capacity of English classroom information, and enrich the students’ English culture background. Therefore, as a teacher, we should first of all make efforts to learn new knowledge and teaching methods to improve our English professional quality. Strengthening the multimedia, network technology and educational psychology research, and put themselves in the teaching position. In addition, the college English teaching model based on multimedia and network environment can cultivate students’ independent thinking, autonomous learning, analysis and problem - solving ability, and promote the high efficiency of college English teaching.