移動機(jī)器人可重構(gòu)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、課題研究來源于國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(60234030)“未知環(huán)境中移動機(jī)器人導(dǎo)航控制的理論與方法研究”和中南大學(xué)科學(xué)研究基金項(xiàng)目(1811-76176)“基于選擇性關(guān)注機(jī)制的環(huán)境認(rèn)知理論與技術(shù)研究”。 作為這些項(xiàng)目的一部分，課題研究的目的在于為復(fù)雜控制系統(tǒng)提供一種能夠體現(xiàn)較強(qiáng)柔性與魯棒性的可重構(gòu)設(shè)計方法，為開展未知環(huán)境中移動機(jī)器人的導(dǎo)航控制研究提供便利。 課題研究的主要內(nèi)容可概括為以下幾個方面： 第一，在分析

2、了目前已提出的多個可重構(gòu)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，從其共性出發(fā)，對復(fù)雜控制系統(tǒng)模型進(jìn)行抽象，提出一種復(fù)雜控制系統(tǒng)的簡化模型，以清晰地表達(dá)復(fù)雜控制系統(tǒng)中各個邏輯功能部分的重構(gòu)驅(qū)動因素、以及各個部分之間在重構(gòu)方面的相互影響，為隨后的可重構(gòu)設(shè)計方法研究提供基本框架。 第二，針對多源信息處理提出了對異類信息的統(tǒng)一描述，并對同類多源信息處理的某些特性進(jìn)行了分析，提出了由原子信息驅(qū)動的處理過程重構(gòu)，以及建立在此基礎(chǔ)之上的基于異構(gòu)多Agent系統(tǒng)的信

3、息處理系統(tǒng)可重構(gòu)設(shè)計方法。此外，還針對傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸問題設(shè)計了一種具備故障自診斷能力的通信協(xié)議。 第三，從分層遞階控制和Agent協(xié)作的角度出發(fā)討論了分布式控制系統(tǒng)的重構(gòu)，提出了重構(gòu)控制率與異構(gòu)多Agent系統(tǒng)相結(jié)合的多層次重構(gòu)設(shè)計方法。同時結(jié)合所提出的理論和方法，討論了在導(dǎo)航控制領(lǐng)域占據(jù)重要地位的路徑規(guī)劃問題，并為實(shí)現(xiàn)可重構(gòu)的路徑規(guī)劃提出了動態(tài)環(huán)境模型與并行規(guī)劃方法。 第四，以移動機(jī)器人MORCS-I的導(dǎo)航控制