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      白介素調(diào)節(jié)的多機(jī)器人隊(duì)形免疫網(wǎng)絡(luò)控制算法

      2022-10-10 09:35:58袁明新曹榮祥張人杰
      關(guān)鍵詞:領(lǐng)航者隊(duì)形白介素

      袁明新 黃 艇 曹榮祥 張人杰 申 燚

      1(江蘇科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 江蘇 鎮(zhèn)江 212003) 2(江蘇自動(dòng)化研究所機(jī)器人事業(yè)部 江蘇 連云港 222002) 3(張家港江蘇科技大學(xué)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院智能裝備研究所 江蘇 張家港 215600)

      0 引 言

      隊(duì)形控制有助于多機(jī)器人獲取完備的環(huán)境信息,提高工作效率和系統(tǒng)魯棒性,在搜索、跟蹤和巡視等軍事和生產(chǎn)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,而設(shè)計(jì)高效和高魯棒性多機(jī)器人編隊(duì)策略是多機(jī)器人協(xié)同的關(guān)鍵[1]。目前隊(duì)形控制方法主要有l(wèi)eader-follower策略、行為法和虛擬結(jié)構(gòu)法等。Dong等[2]提出了基于一致性的二階系統(tǒng)時(shí)變隊(duì)形控制,在跟隨領(lǐng)航者時(shí),跟隨者可以根據(jù)預(yù)定義時(shí)變形式切換自己狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的圓形編隊(duì)控制,但一旦領(lǐng)航者因擾動(dòng)出現(xiàn)問題,隊(duì)形就難以形成。喬勇軍等[3]在已有跟隨領(lǐng)航者算法基礎(chǔ)上,通過引入虛擬領(lǐng)航者思想,并利用人工勢(shì)場(chǎng)法進(jìn)行避障,從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)兵力生成的隊(duì)形控制,解決了在真實(shí)領(lǐng)航者發(fā)生故障時(shí)隊(duì)形控制失敗的問題,但其只研究了一個(gè)虛擬領(lǐng)航者下的隊(duì)形控制,當(dāng)虛擬領(lǐng)航者數(shù)目增多時(shí),隊(duì)形控制效果還需進(jìn)一步測(cè)試和驗(yàn)證。Ramazani等[4]利用剛性圖理論研究了單積分和雙積分模型,實(shí)現(xiàn)了多機(jī)器人的分層控制,但該方法要求機(jī)器人有固定的起始位置,方法柔韌性不高、實(shí)用性不大。Nikou等[5]提出了基于距離和方向的隊(duì)形控制,機(jī)器人僅通過其鄰居的本地信息來計(jì)算自己控制信號(hào),但該方法要求拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有極高的穩(wěn)定性。楊秀霞等[6]為提高領(lǐng)航者算法編隊(duì)控制的效率,利用粒子群算法對(duì)算法的隊(duì)形參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,但粒子群算法容易陷入局部最優(yōu),如何保證編隊(duì)最大效率也有待進(jìn)一步檢驗(yàn)。從目前已有隊(duì)形控制成果可以看出,相關(guān)方法在一定條件下雖然都能實(shí)現(xiàn)隊(duì)形控制,但在全局控制精度和效率,尤其擾動(dòng)下的控制柔韌性和糾正能力等方面存在不足。為此,本文利用人工免疫系統(tǒng)的自組織、自學(xué)習(xí)等優(yōu)點(diǎn),基于Jerne的獨(dú)特型免疫網(wǎng)絡(luò)假設(shè)構(gòu)建了多機(jī)器人隊(duì)形控制人工免疫協(xié)作網(wǎng)絡(luò)模型,同時(shí)借鑒白介素免疫調(diào)節(jié)機(jī)理,通過白介素調(diào)節(jié)因子定義來實(shí)現(xiàn)擾動(dòng)下機(jī)器人軌道偏離時(shí)的糾正,數(shù)值和仿真平臺(tái)測(cè)試結(jié)果都驗(yàn)證了本文算法的有效性和優(yōu)越性。

      1 多機(jī)器人隊(duì)形控制免疫網(wǎng)絡(luò)模型

      1.1 獨(dú)特型免疫網(wǎng)絡(luò)假設(shè)理論

      生物免疫系統(tǒng)是一種高度進(jìn)化的信息處理系統(tǒng),具有平行、自組織和學(xué)習(xí)等優(yōu)點(diǎn),作為免疫理論之一的Jerne獨(dú)特型免疫網(wǎng)絡(luò)假設(shè)[7-8]認(rèn)為,當(dāng)外界抗原侵入生物體并打破系統(tǒng)平衡時(shí),生物體內(nèi)抗體和淋巴細(xì)胞會(huì)通過刺激和抑制克服抗原,從而維持系統(tǒng)平衡?;谠摷僭O(shè),文獻(xiàn)[9]提出了計(jì)算抗體激勵(lì)水平和濃度的免疫網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)模型,其表達(dá)式為:

      ai(t-1)

      (1)

      式中:Ai(t)為t時(shí)刻抗體i的激勵(lì)水平;N為抗體數(shù);右邊括號(hào)中第一項(xiàng)為抗體i和抗體j之間的引力,mij為兩者的刺激系數(shù);第二項(xiàng)是抗體i和抗體l相互間的抑制,mli是兩個(gè)抗體相互間的抑制系數(shù);第三項(xiàng)gi為抗原對(duì)抗體i的刺激;第四項(xiàng)ki模擬抗體i的自然消亡;α和β分別為抗體i對(duì)其他抗體和抗原的作用系數(shù);ai(t)、aj(t)和al(t)分別為t時(shí)刻抗體i、j和l的濃度。

      (2)

      1.2 隊(duì)形控制免疫網(wǎng)絡(luò)協(xié)作模型

      Farmer模型的柔韌性和魯棒性為解決多機(jī)器人的協(xié)作提供了新思路,并在任務(wù)分配[10]、路徑規(guī)劃[11]中得到了成功應(yīng)用,顯示出強(qiáng)大的自組織、自學(xué)習(xí)和全局優(yōu)化優(yōu)勢(shì)。為了提高多機(jī)器人隊(duì)形控制精度和效率,尤其干擾下隊(duì)形控制的糾正能力,本文將機(jī)器人期望隊(duì)形重心作為抗原,機(jī)器人速度作為抗體,借鑒Farmer的免疫網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)模型構(gòu)建了多機(jī)器人隊(duì)形控制免疫網(wǎng)絡(luò)協(xié)作模型。機(jī)器人會(huì)根據(jù)自己與期望隊(duì)形重心的相對(duì)位置來選擇最優(yōu)抗體(速度)向目標(biāo)點(diǎn)移動(dòng),進(jìn)而形成期望隊(duì)形。生物免疫系統(tǒng)和多機(jī)器人隊(duì)形控制對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示。

      表1 生物免疫系統(tǒng)和多機(jī)器人隊(duì)形控制的對(duì)應(yīng)關(guān)系

      1.3 白介素及其隊(duì)形免疫調(diào)節(jié)

      多機(jī)器人系統(tǒng)在隊(duì)形形成過程中,往往會(huì)因?yàn)橥饨绺蓴_造成機(jī)器人自身與目標(biāo)點(diǎn)間較大的偏角誤差,該誤差直接影響了機(jī)器人的隊(duì)形形成,一直是機(jī)器人隊(duì)形控制中的難點(diǎn)。為了解決該問題,本文借鑒了生物免疫系統(tǒng)中白介素免疫調(diào)節(jié)機(jī)理。白介素[12]是指在白細(xì)胞或免疫細(xì)胞間發(fā)生相互作用的淋巴因子。臨床醫(yī)學(xué)表明,白介素可直接刺激造血干細(xì)胞和巨核祖細(xì)胞的增殖,誘導(dǎo)巨核細(xì)胞的成熟分化,提高患者自身的免疫力,增強(qiáng)患者的抗病毒能力。為此,本文將機(jī)器人位置與理想位置間連線和x軸的夾角定義為白介素,并作為隊(duì)形控制免疫協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的調(diào)節(jié)因子。當(dāng)機(jī)器人與目標(biāo)點(diǎn)的偏角過大時(shí),通過增加白介素分泌量來提高機(jī)器人受到的激勵(lì)值,從而促使機(jī)器人選擇最優(yōu)抗體(速度)來自適應(yīng)移動(dòng),進(jìn)而快速完成對(duì)隊(duì)形的自糾正控制。

      2 多機(jī)器人隊(duì)形免疫網(wǎng)絡(luò)控制算法

      2.1 基本定義

      定義1在隊(duì)形控制免疫協(xié)作網(wǎng)絡(luò)中,抗原為期望隊(duì)形重心,抗體為機(jī)器人速度。為了避免因領(lǐng)航者故障而導(dǎo)致隊(duì)形無法形成,將機(jī)器人自身坐標(biāo)與期望隊(duì)形重心間的距離作為機(jī)器人速度調(diào)節(jié)主要因素,因此免疫協(xié)作網(wǎng)絡(luò)中的抗原抗體親和度定義如下:

      gi=di

      (3)

      式中:di是機(jī)器人i與期望隊(duì)形重心間的距離。

      定義2在免疫協(xié)作網(wǎng)絡(luò)中,為了克服外界干擾造成的機(jī)器人與目標(biāo)間較大的偏角誤差,將機(jī)器人i實(shí)時(shí)位置和理想位置連線與x軸的夾角作為白介素。為了使機(jī)器人i能在外界干擾下快速返回軌道,需要根據(jù)偏角誤差大小進(jìn)行白介素相應(yīng)多少的注射,為此本文將機(jī)器人i的白介素注射量ci定義為夾角的自然指數(shù)形式,并通過權(quán)系數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),具體定義如下:

      ci=m·expRi

      (4)

      式中:Ri為機(jī)器人i實(shí)時(shí)位置和理想位置連線與x軸的夾角;m是權(quán)重系數(shù)。

      定義3免疫協(xié)作網(wǎng)絡(luò)中抗體間的刺激和抑制會(huì)影響系統(tǒng)中多機(jī)器人之間的碰撞。當(dāng)機(jī)器人之間距離變小時(shí),機(jī)器人需減小速度以減少碰撞帶來的損害,因此機(jī)器人i和j的抗體(速度)間親和度定義為機(jī)器人速度及其相互間距離,具體定義如下:

      sij=vi·Dij

      (5)

      式中:sij表示機(jī)器人i和j的速度抗體間親和度;vi為機(jī)器人i的速度;Dij為機(jī)器人i和j之間的距離。

      定義4基于Farmer的免疫網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)模型,結(jié)合白介素免疫調(diào)節(jié),抗體激勵(lì)水平和濃度計(jì)算如下:

      ai(t-1)

      (6)

      (7)

      式中:Ai(t)為t時(shí)刻抗體i的激勵(lì)水平;ai(t)為t時(shí)刻抗體i的濃度??梢钥闯?,與基本免疫網(wǎng)絡(luò)算法相比,白介素調(diào)節(jié)因子的增加有效實(shí)現(xiàn)了抗體激勵(lì)水平和濃度的免疫調(diào)節(jié)。當(dāng)機(jī)器人i偏離預(yù)定軌道時(shí),機(jī)器人i軌跡與預(yù)定軌道的角度變大,白介素注射量將逐步增加,機(jī)器人所受到的激勵(lì)也不斷增加,從而有助于機(jī)器人以較快的速度糾正軌道。

      2.2 隊(duì)形免疫網(wǎng)絡(luò)控制算法流程

      Step1初始化機(jī)器人i的激勵(lì)水平Ai(0)和抗體濃度ai(0),并啟動(dòng)多機(jī)器人系統(tǒng)。

      Step2計(jì)算機(jī)器人i實(shí)時(shí)位置和理想位置的距離Di,以及機(jī)器人i實(shí)時(shí)位置和理想位置連線與x軸的夾角Ri。

      Step3計(jì)算抗原抗體親和度gi、抗體間的親和度系數(shù)sij,以及白介素調(diào)節(jié)因子ci。

      Step4利用抗體激勵(lì)水平和濃度的免疫網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)方程計(jì)算機(jī)器人i的抗體激勵(lì)值A(chǔ)i(t),并與設(shè)定的激勵(lì)閾值進(jìn)行比較從而選擇最優(yōu)速度。

      Step5更新機(jī)器人的位置坐標(biāo)等信息,重新計(jì)算抗原抗體親和度gi、抗體間的親和度系數(shù)si和白介素調(diào)節(jié)因子ci。重復(fù)Step 2至Step 4,直至機(jī)器人形成期望隊(duì)形。

      從以上算法流程可以看出,不同于免疫遺傳、免疫克隆等優(yōu)化算法,本文免疫網(wǎng)絡(luò)算法不需要通過循環(huán)迭代來決定機(jī)器人的每一步最優(yōu)行為,而是通過抗原(期望隊(duì)形重心)對(duì)抗體(機(jī)器人速度)以及抗體(機(jī)器人速度)之間的相互作用來決定機(jī)器人的最優(yōu)行為,計(jì)算量小,實(shí)時(shí)性好。

      3 數(shù)值測(cè)試及分析

      為了驗(yàn)證本文白介素調(diào)節(jié)下多機(jī)器人隊(duì)形控制免疫網(wǎng)絡(luò)算法的有效性,利用MATLAB 7.0,在CPU 1.60 GHz、內(nèi)存為4 GB的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行了多機(jī)器人隊(duì)形控制測(cè)試,并將測(cè)試結(jié)果與基本領(lǐng)航者算法[13]、遺傳優(yōu)化的領(lǐng)航者算法[14]、基本免疫網(wǎng)絡(luò)算法的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了比較。鑒于目前在多機(jī)器人隊(duì)形控制研究領(lǐng)域尚無標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試數(shù)據(jù)集,本文自定義了圖1中隨機(jī)的4種初始測(cè)試環(huán)境,且機(jī)器人數(shù)分別為3、4、5和6,最終所形成期望隊(duì)形都為三角形。

      (a) 3個(gè)機(jī)器人 (b) 4個(gè)機(jī)器人

      (c) 5個(gè)機(jī)器人 (d) 6個(gè)機(jī)器人圖1 四種初始測(cè)試環(huán)境

      表2是四種隊(duì)形控制算法的性能比較??梢钥闯?,由于遺傳算法的全局優(yōu)化能力,相對(duì)于基本領(lǐng)航者算法,經(jīng)其優(yōu)化的領(lǐng)航者算法在時(shí)間和位移方面的性能表現(xiàn)要優(yōu)于基本領(lǐng)航者算法,時(shí)間和位移分別減少了35%和32%。但在接近目標(biāo)位置時(shí),由于機(jī)器人為了提高隊(duì)形控制效率而選擇了較快速度,因此其平均偏差角度增大。相比起遺傳優(yōu)化領(lǐng)航者算法,基本免疫網(wǎng)絡(luò)算法由于其全局優(yōu)化和自組織等優(yōu)勢(shì)性能,使得其平均的時(shí)間、位移和偏差角度等性能有了明顯提高。平均時(shí)間和位移分別減少了47%和28%,且平均偏差角度為0?;诎捉樗卣{(diào)節(jié)的多機(jī)器人隊(duì)形控制免疫網(wǎng)絡(luò)算法比基本免疫網(wǎng)絡(luò)的性能又有了進(jìn)一步提升,使得其平均時(shí)間和位移分別減少了48%和41%,且其平均偏差角度為0保持不變。與3種隊(duì)形控制算法綜合相比,本文算法的平均時(shí)間和位移分別平均減少73%和60%。上述測(cè)試結(jié)果充分表明,利用免疫網(wǎng)絡(luò)能夠完成多機(jī)器人的隊(duì)形控制,同時(shí),白介素調(diào)節(jié)下免疫網(wǎng)絡(luò)控制算法的執(zhí)行效率得到了進(jìn)一步提高。

      表2 四種算法的隊(duì)形控制性能比較

      續(xù)表2

      圖2為6個(gè)機(jī)器人環(huán)境的隊(duì)形控制結(jié)果比較。由圖2(a)可以看出,6個(gè)機(jī)器人在領(lǐng)航者算法的控制下,形成了規(guī)定的三角形隊(duì)形,但在機(jī)器人移動(dòng)前期,路徑有少許波動(dòng),尤其是⑤號(hào)機(jī)器人,并沒有與①號(hào)機(jī)器人保持一條直線,6個(gè)機(jī)器人走過的路徑也較長(zhǎng)。由圖2(b)可以看出,基于遺傳算法實(shí)現(xiàn)了領(lǐng)航者算法中的比例系數(shù)優(yōu)化,使得領(lǐng)航者算法的隊(duì)形控制效率明顯提高,機(jī)器人走過的路徑變短,但機(jī)器人移動(dòng)前期的波動(dòng)仍未消除。圖2(c)給出了基于免疫網(wǎng)絡(luò)算法的隊(duì)形控制結(jié)果,相比起兩種領(lǐng)航者算法,基于免疫網(wǎng)絡(luò)算法機(jī)器人在移動(dòng)前期的路徑基本沒有波動(dòng),機(jī)器人走過的路徑也較短,顯示出隊(duì)形免疫網(wǎng)絡(luò)控制過程中的柔韌性。圖2(d)為本文白介素調(diào)節(jié)的免疫網(wǎng)絡(luò)控制效果,通過對(duì)比可以明顯看出,在白介素調(diào)節(jié)下,免疫網(wǎng)絡(luò)協(xié)作使得機(jī)器人能進(jìn)一步快速形成隊(duì)形,且機(jī)器人走過的路徑也被進(jìn)一步縮短。

      (a) 基本領(lǐng)航者算法 (b) 遺傳優(yōu)化領(lǐng)航者算法

      (c) 免疫網(wǎng)絡(luò)算法 (d) 白介素調(diào)節(jié)免疫網(wǎng)絡(luò)算法圖2 6個(gè)機(jī)器人環(huán)境隊(duì)形控制結(jié)果比較

      圖3為本文算法在6個(gè)機(jī)器人環(huán)境中的抗體激勵(lì)值變化情況,其中χ為循環(huán)代數(shù)。機(jī)器人根據(jù)抗體激勵(lì)值,選擇相應(yīng)的速度。本文將機(jī)器人速度設(shè)為3檔,即0.4 m/s、0.5 m/s和0.7 m/s。激勵(lì)低閾值設(shè)為0.9,高閾值設(shè)為1.9。根據(jù)免疫網(wǎng)絡(luò)控制原理,當(dāng)抗體激勵(lì)值大于高閾值時(shí),機(jī)器人會(huì)進(jìn)行高速移動(dòng);當(dāng)抗體激勵(lì)值小于高閾值而大于低閾值時(shí),機(jī)器人會(huì)選擇中速移動(dòng);當(dāng)抗體激勵(lì)值小于低閾值時(shí),機(jī)器人會(huì)選擇低速移動(dòng)。由圖3可以看出,在開始階段,機(jī)器人因距期望隊(duì)形重心較遠(yuǎn),抗體激勵(lì)值較大從而使機(jī)器人進(jìn)行高速移動(dòng);運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,機(jī)器人因慢慢接近期望隊(duì)形重心,同時(shí)機(jī)器人間距離也逐漸變小,因此選擇中速移動(dòng);最后當(dāng)機(jī)器人逼近期望隊(duì)形重心時(shí),選擇低速運(yùn)行,以較平穩(wěn)速度完成隊(duì)形控制,并保持隊(duì)形。

      圖3 本文算法在6個(gè)機(jī)器人環(huán)境中的抗體激勵(lì)值

      4 仿真平臺(tái)測(cè)試及分析

      為了進(jìn)一步測(cè)試白介素調(diào)節(jié)的多機(jī)器人隊(duì)形免疫網(wǎng)絡(luò)控制算法效果,再次利用北京大學(xué)水中機(jī)器人大賽2D仿真中的花樣游泳賽事平臺(tái)[15]進(jìn)行了4種環(huán)境的實(shí)驗(yàn)測(cè)試,并將測(cè)試結(jié)果與另外3種相同算法的控制結(jié)果進(jìn)行了比較。四種水中機(jī)器魚仿真測(cè)試環(huán)境如圖4所示,每個(gè)環(huán)境都采用了6條機(jī)器魚作為控制對(duì)象,但是初始坐標(biāo)和位姿都不一樣,另外環(huán)境中左上角4條魚被設(shè)置為干擾項(xiàng)。

      圖4 4種水中機(jī)器魚仿真測(cè)試環(huán)境

      表3給出了4種環(huán)境中4種算法的隊(duì)形控制性能比較??梢钥闯觯谶z傳優(yōu)化的領(lǐng)航者算法相比起基本領(lǐng)航者算法在時(shí)間、平均位移方面能表現(xiàn)出更優(yōu)性能,這主要還是得益于遺傳算法的優(yōu)化能力,但平均偏差角度指標(biāo)仍然由于機(jī)器魚在接近目標(biāo)時(shí)選擇了較快速度,使得其比基本領(lǐng)航者算法效果差。而基本免疫網(wǎng)絡(luò)算法和白介素調(diào)節(jié)免疫網(wǎng)絡(luò)算法在上述三個(gè)性能指標(biāo)方面都要明顯優(yōu)于兩種領(lǐng)航者算法,且本文算法的控制效果同樣明顯最優(yōu),這也進(jìn)一步驗(yàn)證了人工免疫網(wǎng)絡(luò)自組織和全局優(yōu)化能力,同時(shí)白介素免疫調(diào)節(jié)明顯提高了機(jī)器魚隊(duì)形形成效率和精度。

      表3 四種環(huán)境的隊(duì)形控制性能比較

      圖5給出了環(huán)境一中4種隊(duì)形控制算法的機(jī)器魚運(yùn)動(dòng)軌跡比較。可以看出,基本領(lǐng)航者算法與遺傳優(yōu)化領(lǐng)航者算法的運(yùn)動(dòng)軌跡相似,在隊(duì)形控制的初始階段,機(jī)器魚游了一段彎路,導(dǎo)致機(jī)器魚的位移增加。而免疫網(wǎng)絡(luò)算法和白介素免疫網(wǎng)絡(luò)算法隊(duì)形控制的軌跡相對(duì)比較順滑,體現(xiàn)了免疫網(wǎng)絡(luò)控制的柔韌性,縮短了機(jī)器魚的位移,提高了隊(duì)形控制效率,且在白介素免疫調(diào)節(jié)下機(jī)器魚形成規(guī)定隊(duì)形的時(shí)間明顯最短,從而驗(yàn)證了白介素調(diào)節(jié)免疫網(wǎng)絡(luò)算法的有效性和優(yōu)越性。

      圖5 環(huán)境一中4種隊(duì)形控制算法的機(jī)器魚軌跡比較

      5 結(jié) 語(yǔ)

      為了進(jìn)一步改善多機(jī)器人系統(tǒng)在隊(duì)形控制方面的性能,借鑒Jerne的獨(dú)特性免疫網(wǎng)絡(luò)假設(shè)以及白介素免疫調(diào)節(jié)機(jī)理,提出基于白介素調(diào)節(jié)的多機(jī)器人隊(duì)形免疫網(wǎng)絡(luò)控制算法。通過理論分析,數(shù)值和仿真平臺(tái)測(cè)試可以得出如下結(jié)論:

      (1) 通過構(gòu)建多機(jī)器人隊(duì)形控制的人工免疫協(xié)作網(wǎng)絡(luò),能充分發(fā)揮免疫網(wǎng)絡(luò)的自組織和全局優(yōu)化性能,便于機(jī)器人根據(jù)相互之間位置和位姿進(jìn)行通信從而提高隊(duì)形控制效率和精度。

      (2) 借鑒Farmer的免疫網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)模型,同時(shí)將人工免疫網(wǎng)絡(luò)中抗體(速度)進(jìn)行低、中和高分層設(shè)置,有助于抗體激勵(lì)值的快速而最優(yōu)選擇,同時(shí)也減少了機(jī)器人隊(duì)形控制中的能量消耗。

      (3) 為了解決機(jī)器人隊(duì)形形成過程中可能因外界擾動(dòng)因素而造成的預(yù)定軌道偏離問題,本文借鑒白介素免疫調(diào)節(jié)機(jī)理,將機(jī)器人偏角誤差定義為白介素調(diào)節(jié)因子,并將其作為免疫網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)模型中調(diào)節(jié)項(xiàng),從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人隊(duì)形控制過程中的軌道有效糾正。

      無論是數(shù)值還是仿真平臺(tái)測(cè)試都驗(yàn)證了本文提出的白介素調(diào)節(jié)下多機(jī)器人隊(duì)形免疫網(wǎng)絡(luò)控制算法的有效性和優(yōu)越性,這有助于提高多機(jī)器人系統(tǒng)的協(xié)作效率和任務(wù)完成質(zhì)量,具有較好的應(yīng)用價(jià)值。

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