成本與技術(shù)的雙重限制使得傳統(tǒng)的人工巡檢依然是國(guó)內(nèi)變電站巡檢的主要方式,在人工巡檢存在種種弊端的背景下,變電站巡檢機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生,路徑規(guī)劃作為其重要技術(shù)之一,也隨著人工智能的發(fā)展煥發(fā)出新生機(jī)。變電站環(huán)境分析與地圖模型創(chuàng)建是實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃的前提。本文通過(guò)分析變電站環(huán)境特點(diǎn)以及機(jī)器人與環(huán)境之間的交互關(guān)系,確定了機(jī)器人采取的導(dǎo)航定位方式;通過(guò)對(duì)地圖逐步抽象與簡(jiǎn)化,完成了變電站環(huán)境的全面建模。該工作將為變電站巡檢機(jī)器人的路徑規(guī)劃提供環(huán)境數(shù)據(jù)。智能算法設(shè)計(jì)是本文路徑規(guī)劃的主體部分。首先,本文通過(guò)仿真測(cè)試了遺傳算法、蟻群算法、粒子群算法以及煙花算法在離散優(yōu)化問(wèn)題中的性能。針對(duì)煙花算法由于種群個(gè)體之間缺乏信息交互操作而導(dǎo)致的算法早熟問(wèn)題,本文提出了新增加強(qiáng)爆炸操作的改進(jìn)的離散煙花算法,經(jīng)測(cè)試,該算法在52個(gè)城市的旅行商問(wèn)題中的平均誤差僅為0.24%,遠(yuǎn)低于蟻群算法的1.68%與基本煙花算法的3.64%;在127個(gè)城市的旅行商問(wèn)題中的平均誤差也僅有1.45%,較于蟻群算法誤差減少3.37%,較于基本煙花算法誤差減少2.61%。然后,本文提出了基于蟻群算法和改進(jìn)的離散煙花算法的變電站路徑規(guī)劃方法,對(duì)比結(jié)果表... 

【文章來(lái)源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１?Ｃ空間法示意圖??Ｆｉｇ?２．１?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙ?ｇｒａｐｈ?ｍｅｔｈｏｄ??

Ｉ?Ｉ??＼?廠(chǎng)??圖２．２自由空間法示意圖??Ｆｉｇ?２．２?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｆｒｅｅ?ｓｐａｃｅ?ｍｅｔｈｏｄ??⑶切線(xiàn)圖法與Ｖｏｒｏｎｏｉ圖法是由經(jīng)典可視圖法延伸而來(lái)。兩者為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)??可視圖法忽略機(jī)器人本身的大小，可能因局部距離障礙物太近導(dǎo)致觸碰的缺陷，??分別作了路線(xiàn)優(yōu)化。切線(xiàn)圖法在障礙物的多邊形頂點(diǎn)處采用邊界切線(xiàn)取代邊界線(xiàn)??的方法，在自由空間中構(gòu)造切線(xiàn)圖。如圖２．３所示，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)路徑較短，??但是由于在移動(dòng)過(guò)程中沿切線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，可能會(huì)因控制誤差發(fā)生碰撞。??圖２．３切線(xiàn)圖法示意圖??Ｆｉｇ?２．３?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔａｎｇｅｎｔｓ?ｍｅｔｈｏｄ??Ｖｏｒｏｎｏｉ圖為了實(shí)現(xiàn)更高的安全性，生成了一系列距障礙物足夠遠(yuǎn)距離的路徑。??這些路徑由直線(xiàn)段以及拋物線(xiàn)段來(lái)表述，遵循與障礙物多邊形等距的生成規(guī)則［４５］。??圖２．４為Ｖｏｒｏｎｏｉ圖法示意圖。Ｖｏｒｏｎｏｉ圖法以增加路徑距離為代價(jià)，保證了當(dāng)移??動(dòng)機(jī)器人出現(xiàn)位置偏差時(shí)的整體安全性。但其缺點(diǎn)也十分明顯，應(yīng)用于大型動(dòng)態(tài)??環(huán)境下繪制十分復(fù)雜

可視圖法忽略機(jī)器人本身的大小，可能因局部距離障礙物太近導(dǎo)致觸碰的缺陷，??分別作了路線(xiàn)優(yōu)化。切線(xiàn)圖法在障礙物的多邊形頂點(diǎn)處采用邊界切線(xiàn)取代邊界線(xiàn)??的方法，在自由空間中構(gòu)造切線(xiàn)圖。如圖２．３所示，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)路徑較短，??但是由于在移動(dòng)過(guò)程中沿切線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，可能會(huì)因控制誤差發(fā)生碰撞。??圖２．３切線(xiàn)圖法示意圖??Ｆｉｇ?２．３?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔａｎｇｅｎｔｓ?ｍｅｔｈｏｄ??Ｖｏｒｏｎｏｉ圖為了實(shí)現(xiàn)更高的安全性，生成了一系列距障礙物足夠遠(yuǎn)距離的路徑。??這些路徑由直線(xiàn)段以及拋物線(xiàn)段來(lái)表述，遵循與障礙物多邊形等距的生成規(guī)則［４５］。??圖２．４為Ｖｏｒｏｎｏｉ圖法示意圖。Ｖｏｒｏｎｏｉ圖法以增加路徑距離為代價(jià)，保證了當(dāng)移??動(dòng)機(jī)器人出現(xiàn)位置偏差時(shí)的整體安全性。但其缺點(diǎn)也十分明顯，應(yīng)用于大型動(dòng)態(tài)??環(huán)境下繪制十分復(fù)雜，而且由于場(chǎng)景變化導(dǎo)致的地圖重繪代價(jià)更是不可估量［４６］。??１１??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]臺(tái)灣大停電的“鍋”誰(shuí)來(lái)背[J]. 王平,王堯.  兩岸關(guān)系. 2017(09)
[2]澳大利亞“9·28”大停電事故分析及對(duì)中國(guó)啟示[J]. 曾輝,孫峰,李鐵,張強(qiáng),唐俊刺,張濤.  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2017(13)
[3]美國(guó)近期停電事故分析及啟示[J]. 代賢忠.  國(guó)家電網(wǎng). 2017(06)
[4]土耳其“3·31”大停電事故分析及啟示[J]. 邵瑤,湯涌,易俊,王安斯.  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016(23)
[5]移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 徐兆輝.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2016(03)
[6]能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展路徑及建設(shè)應(yīng)用[J]. 吳燕,孟憲楠,金鵬,汪強(qiáng),耿亮,白茹.  電氣應(yīng)用. 2015(S1)
[7]基于模糊控制算法的變電站巡檢機(jī)器人路徑規(guī)劃[J]. 張營(yíng),魯守銀.  制造業(yè)自動(dòng)化. 2015(11)
[8]煙花算法研究進(jìn)展[J]. 譚營(yíng),鄭少秋.  智能系統(tǒng)學(xué)報(bào). 2014(05)
[9]變電運(yùn)行管理與電網(wǎng)安全運(yùn)行的思考[J]. 郝朝霞.  科技資訊. 2013(21)
[10]穿透“事故法則”[J]. 魏潘.  施工企業(yè)管理. 2013(01)

博士論文
[1]群智能優(yōu)化算法及其應(yīng)用[D]. 馮春時(shí).中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009

碩士論文
[1]智能變電站在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用[D]. 陳晨.山東大學(xué) 2016
[2]變電站巡檢機(jī)器人的路徑規(guī)劃研究[D]. 肖娟.山東建筑大學(xué) 2015
[3]基于A(yíng)migoBot平臺(tái)的多機(jī)器人地圖創(chuàng)建[D]. 薛珊珊.濟(jì)南大學(xué) 2015
[4]情感智能聊天系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 黃釗.廈門(mén)大學(xué) 2014
[5]面向柔性制造系統(tǒng)的無(wú)人搬運(yùn)車(chē)控制器研究[D]. 胡彬.上海交通大學(xué) 2012
[6]人工智能研究綱領(lǐng)的困境與走向[D]. 崔鑫.南京航空航天大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3558469