變電站智能巡檢機器人全局路徑規(guī)劃設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著智能化程度的提高，新電壓等級、新技術(shù)不斷應(yīng)用到超高壓、特高壓輸變電系統(tǒng)工程中，使無人或者少人值守的變電站朝著大規(guī)模、現(xiàn)代化、復(fù)雜化的方向發(fā)展。在高效性、安全性、可靠性等方面，變電站設(shè)備傳統(tǒng)人工巡檢方式面臨巨大的挑戰(zhàn)，而智能巡檢機器人的引入在提高電力系統(tǒng)智能化水平的同時，也能有效解決傳統(tǒng)巡檢方式面臨的新挑戰(zhàn)。全局路徑規(guī)劃是智能巡檢機器人完成巡檢任務(wù)的前提，因此對變電站智能巡檢機器人全局路徑規(guī)劃的研究意義重大。
　　變電站智能巡檢

2、機器人全局路徑規(guī)劃的目標是尋找完成所有任務(wù)的最優(yōu)路徑。本文首先介紹了課題的背景及意義、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀以及未來發(fā)展趨勢，簡單介紹了論文主要內(nèi)容和目標以及章節(jié)安排。
　　其次，綜述全局路徑規(guī)劃的環(huán)境建模方法和路徑規(guī)劃算法的基本思想，建模方法主要介紹可視圖法、拓撲圖法、自由空間法和柵格法，路徑規(guī)劃算法主要介紹了Dijkstra算法、A*算法、遺傳算法和模擬退火算法，介紹了它們在路徑搜索中的實現(xiàn)原理，并分析各自的優(yōu)缺點以及適用場合。

3、>　　第三，根據(jù)變電站智能巡檢機器人系統(tǒng)的任務(wù)要求，導(dǎo)航和定位選用磁軌跡導(dǎo)航和射頻識別技術(shù)，根據(jù)導(dǎo)航定位方式、變電站環(huán)境和路線特點以及智能巡檢機器人運動特點，建立類Voronoi圖的靜態(tài)半結(jié)構(gòu)化道路模型。
　　第四，針對變電站智能巡檢機器人全局最優(yōu)路徑規(guī)劃需要解決的兩大問題:一是任意兩停靠點之間最短路徑的求解問題;二是所有?？奎c最優(yōu)化組合的求解問題，提出采用Dijkstra算法與模擬退火算法相結(jié)合的方法解決這兩大問題。鑒于傳統(tǒng)Di

4、jkstra算法在大規(guī)模場合存在存儲空間大、搜索效率低、大量空間冗余的不足，對該算法進行限定搜索區(qū)域和冗余點過濾的改進。前者通過建立雙直角坐標系實現(xiàn)，根據(jù)起始點和目標點在雙直角坐標系下的象限位置確定搜索區(qū)域，大大縮小了搜索范圍，提高了搜索效率。冗余點過濾彌補了空間冗余的不足。第二個問題是一個典型的NP問題，采用模擬退火算法求解最優(yōu)化組合，為了避免陷入次優(yōu)解，記憶搜索過程中的較優(yōu)解，所有搜索結(jié)束以后，選擇整個過程出現(xiàn)的最優(yōu)解。