郑维
- 作品数：11 被引量：163H指数：5
- 供职机构：燕山大学电气工程学院更多>>
- 发文基金：河北省自然科学基金国家自然科学基金河北省科技攻关计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程一般工业技术交通运输工程更多>>
- 桥式天车机械系统自适应解耦滑模控制研究
- 2019年
- 基于拉格朗日方程建立了桥式天车机械系统的动力学模型,并对建立的动力学模型进行简化分析,为控制器的设计奠定了理论基础。首先,针对桥式天车机械系统建模时存在的耦合性问题,构建新型饱和函数;其次,基于构建的新型饱和函数,设计出解耦滑模控制器,用来实现负载运送过程中桥式天车的快速定位与负载的消摆;然后,引入自适应参数,用来削弱了解耦滑模控制器控制过程中由于开关增益造成的系统抖振问题;最后基于桥式天车机械系统的动力学模型进行模拟仿真。仿真实验结果表明基于自适应参数而设计的解耦滑模控制器具有良好的控制性能,并且能够提高机械系统的动态特性。
- 张志明张志明郑维谢平王洪斌温淑焕温淑焕
- 关键词：计量学自适应参数解耦控制滑模控制
- 液压泵控缸伺服系统T-S模糊模型在线辨识研究被引量：2
- 2017年
- 以电机直驱泵控缸伺服系统为研究对象,针对液压系统中存在非线性不确定性和时变特性,对液压伺服系统建立T-S模糊模型,并对其进行模态分析计算。首先基于改进的模糊分割聚类算法,给出聚类数c的优选方法,构建液压系统模型。然后采用带有遗忘因子的递推最小二乘法,对系统模型进行在线参数辨识,得到液压伺服系统的T-S模糊模型。进而实现了伺服缸无扰速度补偿及负载刚度摄动的抑制。最后通过仿真实验对控制策略进行验证,结果显示该辨识方法具有较高的逼近精度和较好的泛化能力。
- 郑维王洪斌张志明张志明任素波
- 关键词：液压伺服系统T-S模糊模型
- 三级缓冲区结合模糊逻辑的DWA及其应用
- 2022年
- 针对未知的动态复杂场景,本文提出三级缓冲区结合模糊逻辑的动态窗口法,解决了动态窗口法在该场景下进行机器人轨迹规划这一具有挑战性的问题.本文通过修改并添加原始动态窗口法的子功能,增强了复杂环境中机器人行驶至目标位置的能力;利用激光雷达传感器结合三级缓冲区构建不同属性的缓冲区因子,为机器人设置不同等级的安全区域;同时,考虑有效性和速度之间的平衡及移动机器人的尺寸,进行模糊控制器设计,控制机器人自身姿态和速度.详细的仿真对比结果证明了所提出的算法在未知且复杂的动态场景中进行轨迹规划具有更好的避障效果.
- 郑维刘德垚王洪斌郝若兰
- 关键词：模糊控制器
- 机器人轨迹跟踪的自适应模糊神经网络控制被引量：5
- 2010年
- 研究机器人跟踪轨迹控制问题,针对模型未知的机器人系统,为提高跟踪精度和控制性能,提出了一种基于T-S型模糊RBF神经网络的H∞轨迹跟踪控制方法,用模糊神经网络为模型未知的机器人系统建模,克服了系统鲁棒性差,对机动目标跟踪性能差等缺点。然后设计自适应控制器,将H∞控制理论与模糊神经网络有机地结合起来,借助鲁棒补偿项将建模误差及外部干扰衰减到期望的程度以下,而控制器与改进Elman神经网络的结合,便于处理建模有界干扰以及非结构化的未建模的动力学,并进行仿真。仿真结果表明了所提出的控制算法的可行性。
- 弓洪玮郑维
- 关键词：机器人模糊神经网络鲁棒控制
- 分级随机采样弱随机RRT算法及在移动机器人运动规划中的应用被引量：6
- 2021年
- 针对移动机器人运动规划过程中,采用快速扩展随机树(RRT)算法采样效率低,寻找临近节点计算量大,及非线性反馈控制器不受系统模型动态约束的问题,提出一种新的基于分级随机采样与扩展的弱随机RRT算法,同时设计快速限幅非线性反馈控制器,保证运动规划过程中机器人始终满足系统模型动态约束。首先,在迭代伊始结合节点评价策略建立节点的选取集合;其次,按照规定顺序选取扩展节点并随机选择扩展方向,将计算得到的新子节点连接到随机树完成扩展;然后,对初始路径进行规划,采用快速限幅非线性反馈控制器计算机器人在路径点上的控制序列和位姿,实现移动机器人的运动规划;最后,通过仿真验证了该算法的有效性。结果表明:提出的分级随机采样弱随机RRT算法不依赖最近节点的选取,相比RRT算法缩短了求解时间,提高了迭代速度。
- 郑维张涛王洪斌田亚静王洪瑞
- 关键词：计量学移动机器人
- 基于线性变换的领导-跟随多智能体系统动态反馈均方一致性控制被引量：4
- 2022年
- 研究了基于半马尔科夫(Markov)跳变的领导-跟随多智能体系统(Multi-agent system, MAS)的均方一致性控制问题.首先,针对多智能体系统同时存在通信时滞和执行器故障的问题,提出基于线性变换的动态反馈控制策略.其次,将实现领导-跟随多智能体系统的均方一致性问题转化为多智能体误差系统的稳定性控制问题.再次,设计动态反馈控制器,利用李亚谱诺夫(Lyapunov)函数抑制系统的非线性特性,解决由控制器未知增益矩阵产生的非线性问题.使领导-跟随多智能体系统达到均方一致,并给出系统的H性能指标分析系统的鲁棒性.最后,仿真结果表明基于线性变换设计的动态反馈控制策略具有良好的控制性能,并且能够提高领导-跟随多智能体系统的动态特性.
- 郑维张志明刘和鑫张明泉孙富春
- 关键词：多智能体系统
- 基于改进的A^*算法与动态窗口法的移动机器人路径规划被引量：126
- 2020年
- 提出了一种改进的A^*算法与动态窗口法相结合的混合算法,以解决移动机器人在多目标复杂环境中的路径规划问题.首要,为了提升算法的运行效率,实现单次规划的路径可通过多个目标点,同时提升路径平滑处理的灵活性并满足移动机器人非完整约束条件,本文利用目标成本函数对所有目标进行优先级判定,进而利用改进的A^*算法规划一条经过多个目标点的最优路径,同时采用自适应圆弧优化算法与加权障碍物步长调节算法,有效地将路径长度缩短5%,转折角总度数降低26.62%.其次,为实现移动机器人在动态复杂环境中局部避障并追击动态目标点.提出将改进动态窗口算法与全局路径规划信息相结合的在线路径规划法,采用预瞄偏差角追踪法成功捕捉移动目标点,并提升了路径规划效率.最后,对所提方法进行仿真实验,结果表明该方法能够在复杂动态环境中更有效地实现路径规划.
- 王洪斌尹鹏衡郑维王红左佳铄
- 关键词：路径规划移动机器人
- 动态环境下基于自适应步长Informed-RRT*和人工势场法的机器人混合路径规划被引量：5
- 2023年
- 为解决移动机器人在动态环境下的路径规划问题,将Informed-RRT*和人工势场法相融合,提出全局与局部规划算法相融合的路径规划方法。首先,针对Informed-RRT*算法采样效率低,以及得到路径不满足机器人运动学约束的问题,采用目标偏置法与自适应步长法,减少冗余搜索与不必要树的生长;同时,引入走廊优化与时间重分配法,优化路径节点,使路径更加平滑。其次,针对人工势场法易陷入局部极小值和目标点附近不可达的问题,采用平滑窗格策略,增设全局路径子目标点,使机器人能够逃离局部极小值,完成规划任务。仿真结果表明,静态环境中自适应步长Informed-RRT*算法相比于Informed-RRT*算法求解时间缩短了71.98%;动态环境中,混合算法相比于人工势场法,搜索时间缩短了15.4%,路径长度缩短了11.1%。
- 郑维王昊王洪斌
- 关键词：自适应步长人工势场
- 未知环境下基于Elman网络力控制的移动机器人避障研究被引量：4
- 2013年
- 避障控制一直是移动机器人路径规划的难点。提出了一种未知环境下基于神经网络的机器人动态避障方法,同时把混合力/位置控制结构应用到移动机器人的避障控制中。力控制算法是通过在移动机器人和障碍物之间形成虚拟力场,并对其整定,以使它们两者之间能保持期望距离。由于移动机器人的动力学模型和障碍物的不确定性也会对避障控制的性能造成影响,因此采用Elman神经网络来补偿不确定性,同时整定移动机器人和障碍物之间的精确距离。仿真实验表明该动态避障算法是有效的。
- 温淑慧郑维
- 关键词：移动机器人避障控制位置控制ELMAN神经网络
- 异构多目标差分-动态窗口算法及其在移动机器人中的应用
- 2023年
- 为了实现在多移动机器人和多窄通道的复杂动态环境中机器人的节能运动规划,提出异构多目标差分-动态窗口法(heterogeneous multi-objective differential evolution-dynamic window algorithm,HMODE-DWA).首先,建立行驶时间、执行器作用力和平滑度的3目标优化模型,设计具有碰撞约束的异构多目标差分进化算法来获得3个目标函数的最优解,进而在已知的静态环境中获得帕累托前沿,利用平均隶属度函数获得起点与终点间最优的全局路径;其次,定义基于环境缓冲区域的模糊动态窗口法使机器人完成动态复杂环境中避障,利用所提出的HMODE-DWA算法动态避障的同时实现节能规划.仿真和实验结果表明,所提出的混合路径规划控制策略能够有效降低移动机器人动态避障过程中的能耗.
- 王洪斌刘德垚郑维呼忠权杨春达
- 关键词：动态复杂环境
