导读:本文包含了容错规划论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:机械,算法,模型,故障,误差,动态,自适应。
容错规划论文文献综述
李克讷,杨津,刘昌东,徐剑琴[1]（2019）在《食品配料机器人位置误差容错运动规划方法》一文中研究指出食品配料机器人在狭窄空间作业过程中,为灵活利用作业空间而需要移动基座,从而导致末端执行器偏离期望位置。针对该问题,提出一种基于伪逆的位置误差容错方案。根据机械臂运动过程中实时产生的位置误差来设计末端笛卡尔轨迹速度;基于伪逆求解的方法设计机械臂的运动规划方案,消除由于基座移动引起的末端执行器的位置误差;以基座可移动的四自由度机械臂为例进行MATLAB仿真试验,对比性的仿真结果验证该容错方案的有效性和可行性。(本文来源于《食品工业》期刊2019年09期）
杨津[2]（2019）在《冗余度机械臂的运动规划容错算法研究》一文中研究指出随着机器人在工业、服务业等各个领域中发挥的作用越来越突出,我国对于机器人的研发和应用也给予了越来越多的重视。在冗余度机械臂的实际应用中,机械臂的工作精度是影响其操作性能的重要指标之一。由于机械臂在生产加工、安装和工作过程中由于各方面因素的影响总是难免会产生末端位置误差,很大程度上影响了任务的执行精度,使得机械臂应用的准确性和可靠性下降。本文首先归纳总结了位置误差的产生原因,然后对任务执行过程中位置误差可能产生的不同阶段以及造成的不同影响进行了分析和研究,并提出了相应的解决方案,根据任务复杂程度的不同采用了不同的位置误差容错算法。为验证算法的有效性,对不同的容错算法进行了计算机仿真研究。本文具体研究内容如下:(1)本文首先针对机械臂进行初始位姿调整后,机械臂末端执行器位置可能偏离期望位置,从而导致末端出现初始位置误差这一问题,提出了一种基于神经动力学设计方法的初始位置误差容错运动规划方案。该方案通过伪逆方法在速度层上进行逆向运动学求解,能在任务执行过程中快速平滑地消除初始位置误差,改善了机械臂的工作精度。(2)考虑到伪逆方法在解决机械臂物理极限约束问题的局限性,本文提出了一种基于二次规划方法的初始位置误差容错方案。设计可用于位置容错的最小化二次型性能指标,将关节物理极限考虑到容错方案中,利用原对偶神经网络求解器对该容错方案进行实时求解,消除机械臂末端存在的初始位置误差。(3)在机械臂执行食品配料的任务过程中,由于基座的移动导致任务过程中误差不断产生的问题,通过定义实时的位置误差,将神经动力学方法引入到位置误差消除中,采用基于伪逆的方法对任务过程中的位置误差进行消除。(4)针对机械臂在木材切割过程中由于其工作空间受约束,从而难以完成大面积木材切割的问题。本文提出了一种将基座安装在移动导轨上以扩大机械臂工作空间的方法,该方法通过协调机械臂末端期望的速度与基座进行移动的速度来重构机械臂末端的笛卡尔速度,使得机械臂能够平滑且准确地进行轨迹跟踪。(5)由于冗余度机械臂在关节出现故障时刻存在关节速度跳变的问题。本文提出了一种无关节速度跳变的机械臂容错运动规划方法,该方法通过在关节故障时刻用退化方案替换原方案来消除关节速度跳变,并利用神经动力学方法来消除机械臂末端执行器的位置误差,分别利用基于无逆和伪逆的冗余度解析方法来实时规划机械臂的运动,从而改善机械臂容错操作的运动平稳性以及提高机械臂的操作精度。(本文来源于《广西科技大学》期刊2019-06-10）
戴姣,刘春生,孙景亮[3]（2018）在《基于自适应动态规划的一类非线性系统的容错控制器设计》一文中研究指出针对存在执行器故障的一类仿射非线性系统,基于自适应动态规划方法,提出了一种新型的容错控制器。利用故障观测器估计执行器故障,并利用故障信息构建一个改进型的性能指标函数,将容错控制问题转化为最优控制问题。同时使用策略迭代(PI)算法,通过构造评价神经网络来求解HJB方程,获得近似最优容错控制律,并且基于李雅普诺夫函数,证明该容错控制器可以确保闭环系统渐近稳定。最后,通过仿真验证了该方法的有效性。(本文来源于《电光与控制》期刊2018年10期）
徐奇[4]（2018）在《叁维集成电路布图规划及可容错硅通孔规划算法研究》一文中研究指出叁维集成电路(Three Dimensional Integrated Circuit,3D IC)实现了多个器件层的垂直堆迭,且器件层间通过硅通孔(Through Silicon Via,TSV)进行连接,能显着地减小芯片面积和互连线延时。另外在不同的器件层上可以采用不同的工艺,为异构系统集成提供有效的解决方案。尽管3D IC有众多的优势,但由于模块的垂直堆迭,增加了芯片设计的复杂性。此外3D IC还存在TSV良率较低的问题。为了解决这些问题,本文从布图规划算法,温度评估模型,以及TSV可容错设计叁个方面开展研究。3D IC布图规划是一个NP-难问题,而智能优化算法由于其高效的解空间搜索策略,被广泛地应用于求解3D IC布图规划问题。为了充分地利用蚁群算法的全局搜索和模拟退火算法的局部搜索特点,本文提出了一种结合蚁群算法和模拟退火算法的两阶段方法,有效地求解3D 1C布图规划。实验结果表明,相比于已有的3D IC布图规划算法,所提的两阶段优化算法平均减少TSV数目3.51%;另外,相比于已有的基于蚁群算法的2D IC布图规划方法,所提的两阶段算法在较短的时间内平均减少线长3.72%。为了减少布图过程中的温度评估时间,本文提出一种快速的热感知3D IC布图规划的方法。首先仿真出模块在芯片每个位置的热分布图,基于模块的热分布图,在布图规划过程中采用双线性插值快速地评估布图结构的温度;接着对于给定的模块布图规划结果,提出了一种基于最短路径和最小成本最大流的启发式方法来确定TSV位置,以最小化线长代价和芯片温度。实验结果表明,相比于迭加模块热分布图的方法,本文所提的热感知的3D IC布图规划方法能有效地减少温度评估时间,同时芯片的温度平均降低7.18%。为了提高 3D IC的良率,本文首先研究针对规则TSV集合的TSV多容错结构生成方法,主要包括考虑缺陷聚类效应的基于凸代价流的功能TSV分配策略,全局的自顶向下划分结合局部自底向上合并的功能TSV集合的划分,基于最小成本最大流算法的冗余TSV分配,以及基于整数线性规划的多容错结构生成。此外,针对不规则的TSV集合我们提出了 一种自适应的TSV容错结构生成方法,主要包括基于最大流方法计算TSV集合内最多能冗许的缺陷TSV的数目,基于最小割二分划分算法的功能TSV集合划分,以及基于整数线性规划和最小成本最大流的启发式方法的自适应TSV容错结构生成。实验结果表明,本文所提的TSV容错结构生成方法在满足芯片目标良率约束下,减少了硬件成本和多路选择器引起的延时代价。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-05-07）
贾庆轩,王宣,陈钢,孙汉旭,郭雯[5]（2018）在《基于位姿可达空间的太空机械臂容错路径规划》一文中研究指出为了使太空机械臂在关节锁定故障后仍能继续完成后续任务,提出一种基于位姿可达空间的太空机械臂容错路径规划方法。基于牛顿-拉夫逊法计算太空机械臂关节人为限位,完成满足任务需求的退化工作空间求解,通过构造姿态可达度指标,在退化工作空间的基础上建立故障机械臂基坐标系下的位姿可达空间。通过在代价函数中增加最小奇异值代价项改进传统A*算法,基于改进A*算法在所建立的位姿可达空间内完成太空机械臂容错路径规划。所提方法综合了位姿可达空间与改进A*算法各自的优势,实现了关节锁定故障太空机械臂同时满足避奇异与位姿可达要求的轨迹搜索。通过建立7自由度太空机械臂运动学模型开展数值仿真研究,仿真结果验证了所提容错路径规划方法的有效性。(本文来源于《航空学报》期刊2018年08期）
陈钢,郭雯,贾庆轩,王宣[6]（2018）在《基于运动学模型重构的单关节故障机械臂容错路径规划》一文中研究指出针对单关节故障机械臂的路径规划问题,提出一种基于运动学模型重构的容错路径规划方法.首先基于旋量理论进行单关节故障机械臂的通用运动学模型重构;然后分析机械臂的退化工作空间,并以运动性能平稳为约束对其进行栅格化处理;最后通过改进传统的A*算法,在退化工作空间中搜索出能够满足任务要求的轨迹.以七自由度机械臂为对象进行仿真实验,验证了所提出方法的正确性和有效性.(本文来源于《控制与决策》期刊2018年08期）
夏宏兵[7]（2017）在《基于自适应动态规划的可重构机械臂容错控制方法研究》一文中研究指出随着现代科学技术的不断推进,以及“十叁五”国家科技创新规划的部署,针对像可重构机械臂一类具有模块化、灵活性等特点,以及对外界环境与操作任务具有强大适应能力的智能机械设备,将被大力发展应用于深空探测、智能工厂以及核工业等很多应用领域中。然而,当可重构机械臂长期工作在极端的恶劣环境下,其执行机构等元器件不可避免会发生故障。若不及时对其进行处理,将会带来重大的财产损失。因此,研究故障诊断与容错控制方法来解决此类问题以维持系统可靠的性能十分迫切。与此同时,在提高可重构机械臂系统的控制精度,简化控制器结构以及优化能源代价消耗这方面的研究也十分必要,不仅将为复杂机构的机器人以及大型工程机械的实际应用提供有力的技术支持,同时对机械设备向着自动化、智能化以及最优化的方向健康发展具有切实深远的意义。本文首先利用刚体的动力学方程几何公式,通过Newton-Euler迭代算法,建立了可重构机械臂系统动力学模型,并在此基础上,给出了故障系统动力学模型。其次,针对轨迹跟踪问题,为了提高系统的控制精度,优化能源消耗以及简化控制器的结构。结合最优控制理论知识,设计一种基于单网络评价结构策略迭代(Critic-only Policy Iteration,CoPI)算法的可重构机械臂最优跟踪控制方法。利用神经网络构建了单网络评价机构。通过CoPI算法计算得出最优的反馈跟踪控制律,并结合名义控制律共同构成的全局跟踪控制律确保了系统的跟踪误差渐近收敛至零。然后,考虑到可重构机械臂在不同的任务需求中,可能存在模块增减的情况,则分散控制思想更加适合于可重构机械臂控制。同时为了兼备“最优化”思想,故提出一种基于观测器评价结构自适应动态规划(Adaptive dynamic programming,ADP)算法的分散控制方法。为了解决对耦合交联项处理的难点,本章结合替换思想与观测器技术,采用神经网络对替换处理后的子系统动力学模型进行辨识。利用CoPI算法设计局部反馈控制器,采用自适应鲁棒项来抵消系统的整体逼近误差,并结合设计的局部名义控制器共同保证了系统的轨迹跟踪误差渐近收敛至零。最后,针对执行器发生故障的可重构机械臂系统,基于ADP理论和故障观测器,提出一种改进性能指标函数ADP算法的容错控制策略。利用自适应故障观测器对执行器故障的观测值设计一种改进的性能指标函数。将容错控制问题转化为最优控制问题来处理。容错控制器由名义控制器与最优反馈控制器两部分组成,设计名义控制器是为了保证系统的跟踪性能能够稳定到零,最优反馈控制器是为了使跟踪误差以最优的方式收敛于稳定的状态。仿真实验验证了所设计的观测器与控制器的有效性。(本文来源于《长春工业大学》期刊2017-06-01）
孙钦莹,李向阳,刘昭阁[8]（2017）在《大规模灾害应急准备容错规划的目标选择》一文中研究指出大规模灾害应对可能会遇到以往少经历或没有经历的意外情景,没有直接的经验可供借鉴。针对上述问题,考虑应急决策者行为的有限理性特征,提出大规模灾害应急准备的容错目标。首先,预设未来可能发生的意外情景,通过大规模灾害造成的人员伤亡、经济损失、社会恐慌和环境破坏四类后果计算其具有区间数形式的损益值;其次,通过应急决策者针对意外情景的损失规避心理特征,根据情景价值、权重及容错成本计算各容错目标的综合价值,根据前景值大小对容错目标进行排序,评估所期望达到的容错等级;最后,以台风暴雨灾害情景为例,验证了所述方法在具体灾害准备的应用,说明了该方法的可行性与有效性。(本文来源于《系统工程》期刊2017年05期）
李哲[9]（2017）在《负载操作过程中空间机械臂容错性能评估与规划研究》一文中研究指出近年来,空间机械臂依靠自身高灵活性等特点在空间探索活动中起着不可替代的作用。利用空间机械臂能够完成诸如空间舱体组装,大型设备搬运等大负载操作任务,同时考虑到机械臂工作环境的特殊性,长期在轨服役过程中机械臂故障时有发生,因此开展负载操作过程中空间机械臂容错控制研究具有十分重要的意义。为此,本文考虑多种约束条件,开展空间机械臂容错动态负载能力评估以及故障机械臂轨迹再规划问题研究。研究内容主要分为以下几个方面:首先,根据空间机械臂工作环境及特点,完成空间机械臂动态负载能力影响因素分析。通过建立空间机械臂变负载动力学方程,分析动态负载能力影响因素。进而综合考虑关节力矩和基座扰动力等约束条件,提出一种空间机械臂动态负载能力计算方法,利用该方法实现对关节失效前后空间机械臂动态负载能力变化的分析。通过数值仿真验证了关节失效前后动态负载能力变化的不确定性。其次,在建立七自由度空间机械臂容错工作空间的基础上,实现负载操作过程中空间机械臂容错轨迹搜索。通过对故障后空间机械臂容错工作空间动态负载能力的评估,得到动态负载能力容错工作空间并进行栅格化处理。基于栅格化处理后的空间,提出一种改进的智能搜索算法,利用该方法实现动态负载能力最优的容错轨迹搜索并完成动态负载能力重新评估及数值仿真验证。然后,面向确定负载操作任务,完成空间机械臂容错路径优化。通过改变轨迹搜索初始条件,实现满足负载能力要求的多条容错轨迹选取。在此基础上,建立空间机械臂运行时间最优的优化模型并采用粒子群算法完成选取轨迹的优化,进而得到最优路径并进一步验证该优化方法的优化效果。最后,利用气浮式空间机械臂地面试验平台,完成所提理论的实验验证。搭建气浮式空间机械臂地面试验平台叁维可视化仿真系统并设计实验方案,通过叁维仿真及地面实验验证了理论方法的正确性和有效性。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2017-03-11）
郭壮志,徐其兴,洪俊杰,毛晓明[10]（2017）在《配电网快速高容错性故障定位的线性整数规划方法》一文中研究指出研究快速高容错性馈线故障定位方法对于提高配电网运行可靠性和自愈性有重要作用。该文基于代数运算关系,提出配电网故障定位逼近关系描述的非逻辑建模方法,并构建具有高容错性能的故障定位绝对值新模型。依据馈线状态编码特征,通过对绝对值模型的等效变换,建立了仅含0-1离散变量的线性整数规划故障定位新模型。基于代数关系的配电网故障定位新模型优点在于:能够克服已有间接故障定位方法对群体智能算法的依赖,可利用常规优化算法进行决策。3个仿真算例表明,采用新模型和线性整数规划方法进行配电网故障定位时不仅具有高的容错性能,能够实现多信息畸变下馈线故障区段的准确辨识,且具有实现方便、故障辨识效率高、数值稳定性好的优越性。(本文来源于《中国电机工程学报》期刊2017年03期）
容错规划论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着机器人在工业、服务业等各个领域中发挥的作用越来越突出,我国对于机器人的研发和应用也给予了越来越多的重视。在冗余度机械臂的实际应用中,机械臂的工作精度是影响其操作性能的重要指标之一。由于机械臂在生产加工、安装和工作过程中由于各方面因素的影响总是难免会产生末端位置误差,很大程度上影响了任务的执行精度,使得机械臂应用的准确性和可靠性下降。本文首先归纳总结了位置误差的产生原因,然后对任务执行过程中位置误差可能产生的不同阶段以及造成的不同影响进行了分析和研究,并提出了相应的解决方案,根据任务复杂程度的不同采用了不同的位置误差容错算法。为验证算法的有效性,对不同的容错算法进行了计算机仿真研究。本文具体研究内容如下:(1)本文首先针对机械臂进行初始位姿调整后,机械臂末端执行器位置可能偏离期望位置,从而导致末端出现初始位置误差这一问题,提出了一种基于神经动力学设计方法的初始位置误差容错运动规划方案。该方案通过伪逆方法在速度层上进行逆向运动学求解,能在任务执行过程中快速平滑地消除初始位置误差,改善了机械臂的工作精度。(2)考虑到伪逆方法在解决机械臂物理极限约束问题的局限性,本文提出了一种基于二次规划方法的初始位置误差容错方案。设计可用于位置容错的最小化二次型性能指标,将关节物理极限考虑到容错方案中,利用原对偶神经网络求解器对该容错方案进行实时求解,消除机械臂末端存在的初始位置误差。(3)在机械臂执行食品配料的任务过程中,由于基座的移动导致任务过程中误差不断产生的问题,通过定义实时的位置误差,将神经动力学方法引入到位置误差消除中,采用基于伪逆的方法对任务过程中的位置误差进行消除。(4)针对机械臂在木材切割过程中由于其工作空间受约束,从而难以完成大面积木材切割的问题。本文提出了一种将基座安装在移动导轨上以扩大机械臂工作空间的方法,该方法通过协调机械臂末端期望的速度与基座进行移动的速度来重构机械臂末端的笛卡尔速度,使得机械臂能够平滑且准确地进行轨迹跟踪。(5)由于冗余度机械臂在关节出现故障时刻存在关节速度跳变的问题。本文提出了一种无关节速度跳变的机械臂容错运动规划方法,该方法通过在关节故障时刻用退化方案替换原方案来消除关节速度跳变,并利用神经动力学方法来消除机械臂末端执行器的位置误差,分别利用基于无逆和伪逆的冗余度解析方法来实时规划机械臂的运动,从而改善机械臂容错操作的运动平稳性以及提高机械臂的操作精度。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
容错规划论文参考文献
[1].李克讷,杨津,刘昌东,徐剑琴.食品配料机器人位置误差容错运动规划方法[J].食品工业.2019
[2].杨津.冗余度机械臂的运动规划容错算法研究[D].广西科技大学.2019
[3].戴姣,刘春生,孙景亮.基于自适应动态规划的一类非线性系统的容错控制器设计[J].电光与控制.2018
[4].徐奇.叁维集成电路布图规划及可容错硅通孔规划算法研究[D].中国科学技术大学.2018
[5].贾庆轩,王宣,陈钢,孙汉旭,郭雯.基于位姿可达空间的太空机械臂容错路径规划[J].航空学报.2018
[6].陈钢,郭雯,贾庆轩,王宣.基于运动学模型重构的单关节故障机械臂容错路径规划[J].控制与决策.2018
[7].夏宏兵.基于自适应动态规划的可重构机械臂容错控制方法研究[D].长春工业大学.2017
[8].孙钦莹,李向阳,刘昭阁.大规模灾害应急准备容错规划的目标选择[J].系统工程.2017
[9].李哲.负载操作过程中空间机械臂容错性能评估与规划研究[D].北京邮电大学.2017
[10].郭壮志,徐其兴,洪俊杰,毛晓明.配电网快速高容错性故障定位的线性整数规划方法[J].中国电机工程学报.2017
论文知识图
