仿人智能控制器论文-雷建和,万斌,刘明,张栋

仿人智能控制器论文-雷建和,万斌,刘明,张栋

导读:本文包含了仿人智能控制器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:四旋翼飞行器,粒子群优化,仿人智能控制器

仿人智能控制器论文文献综述

雷建和,万斌,刘明,张栋[1](2018)在《基于粒子群算法的四旋翼仿人智能控制器设计》一文中研究指出姿态角控制是四旋翼飞行器在飞行过程中重要组成部分,由于其系统的非线性、延迟,传统PID控制器对四旋翼的控制效果往往会出现较多的系统超调量以及较长调节时间,控制效果并不令人满意。因此设计了一种将粒子群算法与仿人智能控制相结合的新型四旋翼控制器,并通过搭建Matlab/Simulink仿真平台完成系统仿真并与传统PID控制器比较。仿真结果验证了上述控制器具有较好的控制性能,结构简单且响应速度较快、抗干扰性较强。(本文来源于《计算机仿真》期刊2018年01期)

祁虔[2](2017)在《自校正仿人智能控制器及其在等摆长倒立摆系统中的应用》一文中研究指出如何让双足机器人象人一样奔跑起来,一直以来是科技工作者们持续研究的热点和难点。以人类的奔跑动作为例,它包含了单足倒立稳定问题,双足倒立稳定问题,人体姿态控制问题和人体平衡态的破坏与重建问题。人体的脚关节、膝关节、髋关节等关节相当于倒立摆的摆杆连接点,人体各关节之间的骨骼相当于倒立摆的各级摆杆,可见多级倒立摆就是人体奔跑运动的物理模型,其倒立平衡问题的本质与双足机器人奔跑问题的本质一致。不仅如此,等摆长多级倒立摆系统也是火箭发射、机械臂和自平衡小车等系统的物理原型,它们的运动规律和控制机理具有高度相似性。同时因本文使用的多级倒立摆为等摆长配置,较内短外长型摆长配置具有更强烈的非线性、耦合性和自不稳定性,使得等摆长多级倒立摆的研究具有相当的挑战性和趣味性。因此本文选用等摆长叁级倒立摆作为研究平台,旨在研究双足机器人等类人形机器人快速奔跑起来的平衡本质,同时为体操机器人、自由连杆、机械臂等复杂系统的运动控制提供一个新方法、新框架和新角度。现有的多级倒立摆控制方法普遍存在稳摆初始条件狭窄的问题,体现在对人提摆的要求特别严苛,间接说明了现有控制方法的抗干扰性和鲁棒性有待提高。对此本文以“在较大初始条件下实现等摆长叁级倒立摆稳摆控制,且提出的控制方法应具有较强抗干扰性,鲁棒性和广泛适用性”为研究目标,并将其分解成叁个关键问题:(1)扩大等摆长叁级倒立摆稳摆初始条件区间;(2)有效滤除等摆长叁级倒立摆系统测量噪音;(3)进一步划分等摆长叁级倒立摆非线性区域,形成最终解决方案。针对研究目标和拟解决的叁个问题,开展的具体工作如下:首先,利用拉格朗日原理建立了等摆长二级倒立摆和等摆长叁级倒立摆的非线性微分方程组并进行参数辨识,通过线性化,得到其垂直向上位置的线性状态空间表达式,为后续控制方案的分析和设计奠定基础。接着,针对等摆长多级倒立摆稳摆控制初始条件区间狭窄的问题,在相平面上划分出线性区和非线性区,提出滞环模糊自校正仿人智能控制器,仿真和实时实验证实该控制器可有效扩展等摆长多级倒立摆的初始条件区间。然后,针对倒立摆系统噪音污染问题,提出一种改进型卡尔曼滤波器,将稳态卡尔曼滤波技术和渐消记忆法结合起来,形成一种设计稳态卡尔曼滤波器增益矩阵的方法,既满足运动控制对实时性的较高要求,又能克服滤波器的模型误差,仿真和实时实验证实该方法可有效滤除测量噪音,减小各级摆杆的随机抖动。最后,针对等摆长多级倒立摆非线性区域较大的问题,在相平面上自然延长线性区域的分界线,从而将整个相平面细分为九个区域,在不同区域实施参数不同的PD控制,形成了九点PD控制器,再将滞环结构自校正机制与九点PD控制器结合起来,提出滞环九点自校正仿人智能控制器,联合改进型卡尔曼滤波器形成等摆长叁级倒立摆综合控制方案,实现了等摆长叁级倒立摆的实时控制,使稳摆初始条件区间扩大到正负10度,并首次在控制参数不变的情况下实现了不同摆长配置的叁级倒立摆的稳摆控制。实验证实该方案具有较强抗干扰性、鲁棒性和广泛的适用性。(本文来源于《重庆大学》期刊2017-03-01)

但远宏,徐鹏,谭智[3](2016)在《双摆杂技机器人DD2DU仿人智能控制器设计》一文中研究指出双摆杂技机器人的两根顶杆有四个平衡点:Down-Down(DD)、Down-Up(DU)、Up-Down(UD)、Up-Up(UU)。针对双摆杂技机器人从DD转换到DU平衡点(DD2DU)的大范围非线性欠驱动控制问题,应用基于动觉智能图式的仿人智能控制理论,将DD2DU控制任务分解为初始扰动、外杆摆起、姿态调整、稳定控制4个阶段,并设计出每个阶段的关联图式、运动图式(控制器),进而构建多模态控制的仿人智能控制器,最后通过验证实验证明了该控制方法的有效性。(本文来源于《世界科技研究与发展》期刊2016年03期)

廉国栋,王孝红,于宏亮[4](2016)在《水泥工艺篦冷机的仿人智能控制器设计》一文中研究指出针对篦冷机滞后性强、系统非线性、无法直接观测料层厚度等工艺难点,提出运用仿人控制的思想,采取多点观测和优先控制的策略,设计包括变积分的PI控制器、Bang Bang控制器、偏差校正控制器以及趋势异常校正控制器在内的仿人智能控制器。将该控制器应用于实际水泥生产线上,运行结果表明,仿人智能控制器在运行中不仅节省人工投入实现了自动控制,而且将篦冷机的风室风压、油压以及风机电流控制在一定范围内,使工况更加稳定。(本文来源于《济南大学学报(自然科学版)》期刊2016年04期)

雷正桥[5](2016)在《仿人智能控制器控制参数的免疫优化方法》一文中研究指出针对智能控制中因控制参数多难于人工整定,提出了一种基于免疫原理的控制参数优化方法.剖析了控制参数整定的复杂性与存在问题,基于免疫原理讨论了控制参数的整定方法,给出了优化控制算法.以大滞后二阶过程为例,对仿人智能算法中多个控制参数进行了优选,过程仿真响应对比研究验证了基于免疫原理的优化方法可获得更优秀的控制指标,更好地满足了智能控制中高控制品质的要求.仿真实验研究表明:提出的控制参数优化方法是合理与有效的.(本文来源于《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》期刊2016年01期)

杨丽,万敏[6](2015)在《基于MATLAB的一种改进仿人智能控制器的仿真研究》一文中研究指出首先介绍了仿人智能控制理论及其原型控制算法。其次由于原型算法的局限性,在此基础上采用了另一种更先进的仿人智能控制算法,并在Matlab/Simulink环境下成功搭建起了仿真平台,完成了在叁种不同情况下的仿真实验。仿真研究结果验证了这种控制算法的有效性。(本文来源于《自动化与仪器仪表》期刊2015年03期)

何勇,谢俐,薛方正,邓谱[7](2013)在《仿人智能控制器的参数简化》一文中研究指出分析仿人智能控制(HSIC)系统中控制器的设计及参数整定过程,对常规HSIC复杂的特征状态的划分和控制参数的整定进行了优化,进而提出了参数简化的仿人智能控制器设计方法;仿真实例显示该方法设计过程简单且控制效果较好;仅需要对衰减指数n,比例系数wp和微分系数wd叁个参数进行整定即可达到我们的控制目标;测试结果显示,其超调量σ%为0.048%,调节时间ts(s)为0.0447,均优于粒子群优化1000代后的HSIC控制器所获得的结果。(本文来源于《计算机测量与控制》期刊2013年04期)

谭飞[8](2011)在《多模式仿人智能控制器的设计方法研究》一文中研究指出本论文分析了常规控制的系统结构和系统的参数对控制性能的影响,并对其在应用时的缺陷作了深入分析。分析了常规控制中的模型特点、反馈功能与系统性能的关系,对控制系统的开环结构特点、闭环结构特点以及系统阻尼因素、变结构控制的优缺点进行了重点分析。通过分析明确了常规控制系统存在控制模式单一、暂态过渡阶段和稳态过渡阶段要求不明确,系统内部存在矛盾等问题。同时分析了控制响应暂态和稳态阶段的要求,为控制算法改进提供了依据;分析了积分器的特点,提出智能积分器设计应具有的条件:积分器应具有在线学习和完全记忆功能,且在零频率信号输入时积分放大增益等于无穷大。根据常规控制的分析结果,结合变阻尼控制、变结构控制的优点和经典仿人控制算法的缺点,提出了多模式仿人智能控制器算法的设计方法,即设计时采用暂态阶段和稳态阶段区别对待的办法,暂态主要考虑快,并兼顾平稳进入稳态阶段的要求;稳态阶段控制主要满足稳定和准确要求。算法设计中用多种控制模式解决各阶段的控制要求:用主动开环控制对付快速性、用闭环监控对付稳定性,用反向强制控制对付平稳性,用智能积分对付无差性,各模式相互配合对付鲁棒性。运用系统偏差的特征信息、比例作用的正负特点和偏差微分特性设计了叁种控制算法,并对它们的参数设置进行了讨论,用仿真和实际应用证明了设计方法的可行和算法的优良性能。这种控制方法在解决现代工业过程面对的高标准控制要求时,有较强的鲁棒性,控制器结构简单,物理意义也很明确,通用性好,结构及参数调整方便,可以预见其广阔应用前景。(本文来源于《电子科技大学》期刊2011-10-01)

苗国耀,程辉[9](2011)在《基于粗糙集的仿人智能控制器的设计》一文中研究指出将粗糙集理论的基本思想引入到仿人智能控制中,提出一种新型的仿人智能控制器的设计方法。利用粗糙集算法,从人的控制行为数据中提取控制规则,由此控制规则构造出仿人智能控制器,从而实现基于粗糙集的智能控制。(本文来源于《自动化应用》期刊2011年08期)

郝艳伟[10](2011)在《遗传规划算法研究及其在仿人智能控制器结构自动设计中的应用》一文中研究指出进化算法是模仿生物自然进化过程的一种随机搜索方法,最初具有叁大分支:遗传算法、进化规划和进化策略。九十年代初美国学者Koza在遗传算法的基础上提出了一种全新的结构描述方法——遗传规划(GP:GeneticProgramming)。它与进化算法的主要不同表现在染色体的结构上,用动态的树结构来表示染色体。GP算法具有描述问题层次化、编码长度动态可变等特点,它被广泛地应用于人工智能、机器学习、符号处理等方面.基于动觉智能图式的仿人智能控制理论在解决控制难题方面显示出的突出优势,为解决复杂系统问题提供了一个有效的途径。但基于动觉智能图式的仿人智能控制器结构设计还是过多的依赖专家经验来完成,一旦控制问题出现变化时,就需要重新设计控制器的结构,这给设计人员带来了很大的困难。还没有一种成熟的具有普适意义的方法来进行仿人智能控制器结构的自动设计。而遗传规划算法正是模拟自然界生物进化思想发展起来的一种通用的优化方法,因此,本文利用遗传规划算法的思想解决仿人智能控制器结构自动设计的问题。倒立摆是基于动觉智能图式的仿人智能控制的一个典型的应用,因此本文以二级倒立摆的摆起倒立过程为试验平台,通过仿真实验的结果,验证遗传规划解决上述问题的有效性。论文的主要研究内容:(1)对遗传规划算法进行改进。文中介绍了基本遗传规划及其各种改进方法,重点描述了本文的改进策略,并对本文改进的遗传规划算法进行了性能测试,(2)改进的遗传规划算法对二级摆倒立摆摆起倒立的控制器结构进行自动设计。控制器结构的好坏直接影响到控制目标能否实现或者实现效果的优劣,本文给出了详细的设计过程和仿真实验结果,并进行了对比实验,实验结果表明本文改进的遗传规划算法有一定的优势。(3)改进的遗传规划算法与并行计算相结合,用遗传规划算法进行二级倒立摆摆起倒立控制器的结构自动设计时,适应度的评价相当耗时,平均运行时间较长,因此,将其与并行计算相结合。本文详细介绍了基于MPI的并行遗传规划算法的设计过程,并进行了实验。实验结果显示了该算法在提高计算速度方面的有效性。(本文来源于《重庆理工大学》期刊2011-04-20)

仿人智能控制器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

如何让双足机器人象人一样奔跑起来,一直以来是科技工作者们持续研究的热点和难点。以人类的奔跑动作为例,它包含了单足倒立稳定问题,双足倒立稳定问题,人体姿态控制问题和人体平衡态的破坏与重建问题。人体的脚关节、膝关节、髋关节等关节相当于倒立摆的摆杆连接点,人体各关节之间的骨骼相当于倒立摆的各级摆杆,可见多级倒立摆就是人体奔跑运动的物理模型,其倒立平衡问题的本质与双足机器人奔跑问题的本质一致。不仅如此,等摆长多级倒立摆系统也是火箭发射、机械臂和自平衡小车等系统的物理原型,它们的运动规律和控制机理具有高度相似性。同时因本文使用的多级倒立摆为等摆长配置,较内短外长型摆长配置具有更强烈的非线性、耦合性和自不稳定性,使得等摆长多级倒立摆的研究具有相当的挑战性和趣味性。因此本文选用等摆长叁级倒立摆作为研究平台,旨在研究双足机器人等类人形机器人快速奔跑起来的平衡本质,同时为体操机器人、自由连杆、机械臂等复杂系统的运动控制提供一个新方法、新框架和新角度。现有的多级倒立摆控制方法普遍存在稳摆初始条件狭窄的问题,体现在对人提摆的要求特别严苛,间接说明了现有控制方法的抗干扰性和鲁棒性有待提高。对此本文以“在较大初始条件下实现等摆长叁级倒立摆稳摆控制,且提出的控制方法应具有较强抗干扰性,鲁棒性和广泛适用性”为研究目标,并将其分解成叁个关键问题:(1)扩大等摆长叁级倒立摆稳摆初始条件区间;(2)有效滤除等摆长叁级倒立摆系统测量噪音;(3)进一步划分等摆长叁级倒立摆非线性区域,形成最终解决方案。针对研究目标和拟解决的叁个问题,开展的具体工作如下:首先,利用拉格朗日原理建立了等摆长二级倒立摆和等摆长叁级倒立摆的非线性微分方程组并进行参数辨识,通过线性化,得到其垂直向上位置的线性状态空间表达式,为后续控制方案的分析和设计奠定基础。接着,针对等摆长多级倒立摆稳摆控制初始条件区间狭窄的问题,在相平面上划分出线性区和非线性区,提出滞环模糊自校正仿人智能控制器,仿真和实时实验证实该控制器可有效扩展等摆长多级倒立摆的初始条件区间。然后,针对倒立摆系统噪音污染问题,提出一种改进型卡尔曼滤波器,将稳态卡尔曼滤波技术和渐消记忆法结合起来,形成一种设计稳态卡尔曼滤波器增益矩阵的方法,既满足运动控制对实时性的较高要求,又能克服滤波器的模型误差,仿真和实时实验证实该方法可有效滤除测量噪音,减小各级摆杆的随机抖动。最后,针对等摆长多级倒立摆非线性区域较大的问题,在相平面上自然延长线性区域的分界线,从而将整个相平面细分为九个区域,在不同区域实施参数不同的PD控制,形成了九点PD控制器,再将滞环结构自校正机制与九点PD控制器结合起来,提出滞环九点自校正仿人智能控制器,联合改进型卡尔曼滤波器形成等摆长叁级倒立摆综合控制方案,实现了等摆长叁级倒立摆的实时控制,使稳摆初始条件区间扩大到正负10度,并首次在控制参数不变的情况下实现了不同摆长配置的叁级倒立摆的稳摆控制。实验证实该方案具有较强抗干扰性、鲁棒性和广泛的适用性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

仿人智能控制器论文参考文献

[1].雷建和,万斌,刘明,张栋.基于粒子群算法的四旋翼仿人智能控制器设计[J].计算机仿真.2018

[2].祁虔.自校正仿人智能控制器及其在等摆长倒立摆系统中的应用[D].重庆大学.2017

[3].但远宏,徐鹏,谭智.双摆杂技机器人DD2DU仿人智能控制器设计[J].世界科技研究与发展.2016

[4].廉国栋,王孝红,于宏亮.水泥工艺篦冷机的仿人智能控制器设计[J].济南大学学报(自然科学版).2016

[5].雷正桥.仿人智能控制器控制参数的免疫优化方法[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版).2016

[6].杨丽,万敏.基于MATLAB的一种改进仿人智能控制器的仿真研究[J].自动化与仪器仪表.2015

[7].何勇,谢俐,薛方正,邓谱.仿人智能控制器的参数简化[J].计算机测量与控制.2013

[8].谭飞.多模式仿人智能控制器的设计方法研究[D].电子科技大学.2011

[9].苗国耀,程辉.基于粗糙集的仿人智能控制器的设计[J].自动化应用.2011

[10].郝艳伟.遗传规划算法研究及其在仿人智能控制器结构自动设计中的应用[D].重庆理工大学.2011

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