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融合A^(*)与DWA算法的水面船艇动态路径规划
1
作者
孙岩霆
王荣杰
蒋德松
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期301-310,共10页
为解决水面船艇路径规划同时要求全局最优、实时避障和航迹安全可靠的问题,提出了一种基于融合A^(*)算法与动态窗口算法(DWA)的水面船艇路径规划方法。首先通过引入启发函数动态加权策略,提高A^(*)算法的搜索效率;然后综合考虑水面船艇...
为解决水面船艇路径规划同时要求全局最优、实时避障和航迹安全可靠的问题,提出了一种基于融合A^(*)算法与动态窗口算法(DWA)的水面船艇路径规划方法。首先通过引入启发函数动态加权策略,提高A^(*)算法的搜索效率;然后综合考虑水面船艇的运动特性,采用一种路径转角节点角度削弱策略,减少转角,缩短全局路径长度;最后,基于全局因素影响与航迹安全约束对DWA算法的轨迹评价函数进行改进,并以全局路径提供子目标点引导DWA算法进行局部规划的方式完成算法融合。实验结果表明,融合算法相比于现有算法的总转向角度分别减少了45.6%、46.0%,验证了融合算法的有效性与可行性,并且相较于其他传统算法更具优越性。
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关键词
路径规划
水面船艇
全局最优
实时避障
航行安全
A^(*)算法
动态窗口法
融合算法
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职称材料
基于遗传优化的水面无人船艇神经网络智能控制
被引量:
1
2
作者
王仁强
王昭淯
邓华
《广州航海学院学报》
2020年第1期31-34,共4页
利用GA智能优化算法和RBF神经网络逼近算法设计了一种USV运动滑模理想跟踪控制方法.首先利用改进的遗传算法对RBF网络参数进行在线寻优以进而提高其逼近性能.其次,将学习速度较快的局部RBF神经网络对滑模控制设计中存在的船舶运动系统...
利用GA智能优化算法和RBF神经网络逼近算法设计了一种USV运动滑模理想跟踪控制方法.首先利用改进的遗传算法对RBF网络参数进行在线寻优以进而提高其逼近性能.其次,将学习速度较快的局部RBF神经网络对滑模控制设计中存在的船舶运动系统函数不确定项进行逼近,使得由于滑模面的不间断切换引起的控制输入抖振问题得到有效地解决.对比实验说明了在同等条件下,上述智能控制系统稳定时间更快,超调量更小,以及输入舵角更平滑.
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关键词
遗传优化
RBF神经网络
滑模控制
水面
无人
船艇
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职称材料
考虑浮绳联结的双无人船艇系统协同控制策略研究
3
作者
朱鹏祥
李培正
+2 位作者
马赛男
骆曹飞
马勇
《无人系统技术》
2022年第1期88-97,共10页
针对青岛等海域浒苔泛滥成灾的问题,开展了由浮绳柔性连接两艘水面无人船艇构成的双无人船艇系统协同控制策略研究,通过双无人船艇系统清扫浒苔,并将其拖运至海岸。考虑系统中的无人船艇动力、浮绳力矩和水流产生的干扰力矩,建立了欠驱...
针对青岛等海域浒苔泛滥成灾的问题,开展了由浮绳柔性连接两艘水面无人船艇构成的双无人船艇系统协同控制策略研究,通过双无人船艇系统清扫浒苔,并将其拖运至海岸。考虑系统中的无人船艇动力、浮绳力矩和水流产生的干扰力矩,建立了欠驱动无人船艇三自由度动力学模型,提出了基于距离的包含编队和跟踪两个模式的协同控制策略。双无人船艇系统作业时,结合系统受力、距离关系等智能选择合适的协同模式。相比于其他类似控制策略,本文控制策略的稳定性明显提高并拥有一定的抗干扰能力。仿真实验给出双无人船艇协同控制系统可胜任浒苔清扫任务,证实了上述控制策略的有效性。
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关键词
浒苔泛滥
水面
无人
船艇
协同控制
目标围捕
两
船艇
浮绳联结模型
浮绳形态模拟
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职称材料
题名
融合A^(*)与DWA算法的水面船艇动态路径规划
1
作者
孙岩霆
王荣杰
蒋德松
机构
集美大学轮机工程学院
福建省船舶与海洋工程重点实验室
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期301-310,共10页
基金
国家自然科学基金(51879118)
机器视觉检测安徽省重点实验室开放基金(KLMVI-2023-HIT-14)项目资助。
文摘
为解决水面船艇路径规划同时要求全局最优、实时避障和航迹安全可靠的问题,提出了一种基于融合A^(*)算法与动态窗口算法(DWA)的水面船艇路径规划方法。首先通过引入启发函数动态加权策略,提高A^(*)算法的搜索效率;然后综合考虑水面船艇的运动特性,采用一种路径转角节点角度削弱策略,减少转角,缩短全局路径长度;最后,基于全局因素影响与航迹安全约束对DWA算法的轨迹评价函数进行改进,并以全局路径提供子目标点引导DWA算法进行局部规划的方式完成算法融合。实验结果表明,融合算法相比于现有算法的总转向角度分别减少了45.6%、46.0%,验证了融合算法的有效性与可行性,并且相较于其他传统算法更具优越性。
关键词
路径规划
水面船艇
全局最优
实时避障
航行安全
A^(*)算法
动态窗口法
融合算法
Keywords
path planning
surface ship
global optimum
real-time obstacle avoidance
navigation safety
A^(*)algorithm
dynamic window algorithm
fusion algorithm
分类号
TH166 [机械工程—机械制造及自动化]
U675.79 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
基于遗传优化的水面无人船艇神经网络智能控制
被引量:
1
2
作者
王仁强
王昭淯
邓华
机构
江苏海事职业技术学院航海技术学院
出处
《广州航海学院学报》
2020年第1期31-34,共4页
文摘
利用GA智能优化算法和RBF神经网络逼近算法设计了一种USV运动滑模理想跟踪控制方法.首先利用改进的遗传算法对RBF网络参数进行在线寻优以进而提高其逼近性能.其次,将学习速度较快的局部RBF神经网络对滑模控制设计中存在的船舶运动系统函数不确定项进行逼近,使得由于滑模面的不间断切换引起的控制输入抖振问题得到有效地解决.对比实验说明了在同等条件下,上述智能控制系统稳定时间更快,超调量更小,以及输入舵角更平滑.
关键词
遗传优化
RBF神经网络
滑模控制
水面
无人
船艇
Keywords
genetic optimizition
RBF neural network
sliding mode control
unmanned surface vehicle
分类号
U666.153 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
考虑浮绳联结的双无人船艇系统协同控制策略研究
3
作者
朱鹏祥
李培正
马赛男
骆曹飞
马勇
机构
武汉理工大学航运学院
内河航运技术湖北省重点实验室
浙江嘉蓝海洋电子有限公司
出处
《无人系统技术》
2022年第1期88-97,共10页
基金
国家自然科学基金(52022073,62073251)
湖北省自然科学基金(2020CFA055)。
文摘
针对青岛等海域浒苔泛滥成灾的问题,开展了由浮绳柔性连接两艘水面无人船艇构成的双无人船艇系统协同控制策略研究,通过双无人船艇系统清扫浒苔,并将其拖运至海岸。考虑系统中的无人船艇动力、浮绳力矩和水流产生的干扰力矩,建立了欠驱动无人船艇三自由度动力学模型,提出了基于距离的包含编队和跟踪两个模式的协同控制策略。双无人船艇系统作业时,结合系统受力、距离关系等智能选择合适的协同模式。相比于其他类似控制策略,本文控制策略的稳定性明显提高并拥有一定的抗干扰能力。仿真实验给出双无人船艇协同控制系统可胜任浒苔清扫任务,证实了上述控制策略的有效性。
关键词
浒苔泛滥
水面
无人
船艇
协同控制
目标围捕
两
船艇
浮绳联结模型
浮绳形态模拟
Keywords
Enteromorpha Prolifera
Surface Unmanned Boat
Collaborative Control
Target Rounding Up
Two Ship Floating Rope Connection Model
Shape Simulation of Floating Rope
分类号
U664.82 [交通运输工程—船舶及航道工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
融合A^(*)与DWA算法的水面船艇动态路径规划
孙岩霆
王荣杰
蒋德松
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
基于遗传优化的水面无人船艇神经网络智能控制
王仁强
王昭淯
邓华
《广州航海学院学报》
2020
1
下载PDF
职称材料
3
考虑浮绳联结的双无人船艇系统协同控制策略研究
朱鹏祥
李培正
马赛男
骆曹飞
马勇
《无人系统技术》
2022
0
下载PDF
职称材料
已选择
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