基于模糊算法的移动机器人路径规划
一种基于模糊算法的移动机器人路径规划策略. 利用超声波传感器对环境进行探测, 得到关于障碍物和目标的信息. 运用模糊推理将障碍位置信息与目标位置信息模糊化,建立模糊规则并解模糊最终使机器人可以很好的避障,从而实现了移动机器人的路径规划。第4期陈卫东:基于模糊算法的移动机器人路径规划按照同样的方法,可以建立起多种条件下的控制规则的合成隶属度结果规则.类似于这样的控制规则可归纳总结为很多条.在模糊控制规则的制定上采用基于控制器行为特性的方NB NSPS PBNBSPS PBA0.7式,将动作分为若干基本行为,复杂的行为可由几个简0.303X)嬷单行为按次序构成,可简化模糊控制规则的确定,并可10-5减少模糊控制规则的数目,避开被控对象的特性建模cmis-10-510 cm/s(a)左轮加速度b)右轮加速度3.4模糊推理图8左右轮合成隶属度函数模糊推理是模糊控制器的核心,它具有模拟人的3.5解模糊基于模糊概念的推理能力,该推理过程是基于模糊逻通过模糊推理得到的结果是一个模糊集合.但在辑中的蕴含关系及推理规则来进行的由模糊规则推实际模糊控制中,必须要有一个确定值才能控制或驱理出输岀量的隶属度根据 Mamdani模糊推理方法求取动执行机构.将模糊推理结果转化为精确值的过程称模糊关系矩阵0为解模糊.所以,解模糊的作用是将模糊集合映射为为了说明模糊推理控制器的工作过程,这里以机个确定的点.也就是把上面推理合成得到的左右轮加器人在FD=105cm;ID=117cm;RD=40cm;θ=45deg;υ速度模糊集合转化为一个精确值来控制机器人的运=3.5cm/s的状态为例来说明推理决策的过程.査询数动解模糊方法的选择与隶属度函数形状的选择、推理据库中的规则,此状态下的模糊规则为表格中的第5、方法的选择相关. MATLAB提供5种解模糊方法:面积6、11和12.由模糊规则的推理与合成(取极小,取极大)重心法、面积等分法、平均最大隶属度法、最大隶属度得到输出的隶属度如下取小法和最大隶属度取大法.本文仿真采用的重心第五个规则推理结果法.这种方法也称为质心法或面积中心法,是所有解模糊化方法中最为合理、最流行和引人关注的方法.该方NB NS 1Z PS PBNB NS 1ZPSPB法的数学表达式是0.3031p1(a)d(a1)10 cm/s2左轮加速度2)ALaI(a)左轮加速度b)右轮加速度图4规则5推理的左右轮合成隶属度函数第六规则推理结果:ar uR(ar)d(a,)右轮加速度=(3)NB NS IZ PS PBNB NSPS PB式中,表示输出模糊子集所有元素的隶属度值在连续0.20.2论域上的代数积分,而加速度的取值是表示其左右两0m/s2-10-5cn边的面积为相等.该方法计算复杂,但它包含了输出模(a)左轮加速度(b)右轮加速度图5规则6推理的左右轮合成隶属度函数糊子集所有元素的信息,也较精确.采用重心法将模糊第十一规则推理结果量转换成清晰量,再经过线性尺度变换为实际输入给直流电机的控制量控制移动机器人的移动NB NS 1Z PS PBNB NS IZ PS PB0.74仿真实验及结果分析为了验证本文提出的模糊控制方法的可行性,在10-5105cm/s210-5cnMatlab中利用 Simulink建立系统仿真模型,对控制规则(a)左轮加速度(b)右轮加速度图6规则11推理的左右轮合成隶属度函数进行了仿真,假设移动机器人的行驶速度为0.6m/s,使第十二规则推理结果:用 Fuzzy logic工具箱软件对模糊算法进行了仿真.在仿n真过程中,起点和终点的位置可以任意设置,障碍物的NB NS IZ PS PBPS大小、形状和位置也可以任意设置,这样就可以在任意环境下检验算法的正确性和可靠性0.20.2图9为当起点为(0,0),目标点为(9,9),在障碍物100cm/s2-10-5cmls存在时模糊算法和势场法的路径规划仿真.由图我们(a)左轮加速度(b)右轮加速度图7规则12推理的左右轮合成隶属度函数可以看出,模糊算法比势场法规划的路径更优.其工作4电子学报011年代价更小,行走的路径也更短由于速度的控制,比文5结论献[12]中只对转向角进行控制节省大量时间移动机器人由于传感器的限制以及周围环境的不移动机器人路径规划仿真确定性,很难预先对机器人的移动路径进行规划.本文目标点釆用了的模糊控制算法对移动机器人进行控制.这种8算法对移动机器人的运行环境几乎没有什么限制,它能在情况很复杂的未知环境里运行.对障碍物的形状及其个数也没有什么约束.并可避开传统算法中存在障碍物的对移动机器人的定位精度敏感,对环境信息依赖性强等缺点.并且通过对速度的控制使机器人比以前只2模糊算法路径dd对转角控制进行路径规划节省时间,具有很强的时效性.从实验中的移动轨迹可以看出,移动机器人的行为0起始点势场法路径表现出很好的一致性、连续性和稳定性参考文献10x/m图9模糊算法和势场法的仿真对比图[1]李磊,叶涛,谭民,等.移动机器人技术研究现状与未来在相同的环境下用A算法和模糊算法也进行了J].机器人,2002,24(5):475-480仿真对比,仿真路径图如图10.应用两种算法获得的最Li Lei, Ye Tao, Tan Ming. Present state and future development优路径如图所示.其中,A*算法计算量较大,并且Aof mobile robot technology research [J. Robot. 2002, 24(5)算法只能在环境信息已知的情况下找到路径而不适合475-480.(in Chinese)部分环境信息已知的情况,而且很不适合动态环境的2 Pradhan, DR Parhi, A K Panda. Potential feld method to路径规划.模糊算法显然比A算法规划的路径更优,navigate several mobile robots[ J. Applied Intelligence, 2006(25):321-333并且能够实现移动机器人的实时避障3]郝宗波,洪炳熔.未知环境下基于传感器的移动机器人路移动机器人路径规划仿真径规划[J].电子学报,2006,34(5):953-956目标点Hao Zong-bo, Hong Bing-rong Sensor-based path planning for8mobile robot in unknown environment[J. Acta ElectronicaSinica, 2006, 34(5): 953-956(in Chinese)64]周兰凤,洪炳熔.用基于知识的遗传算法实现移动机器人障碍物路径规划[J].电子学报,2006,34(5):911-914Zhou Lan-feng; Hong Bing-rong. a knowledge based geneticalgorithm for path planning of a mobile robot[ J. Acta Elec2模糊算法路径tronic Sinica, 2006, 34 (5): 911-914(in Chinese0[5]高庆吉,雷亚莉,胡丹丹,等.基于自适应感知复位算法的起始点A*算法路径移动机器人定位[J.电子学报,2007,35(11):2166-217110Gao Qing-ji, Lei Ya-li, Hu Dan-dan. A robot localizationr/m图10模糊算法和A*算法的仿真对比图method based on adaptive sensor resetting algorithm[ J].Acta对比实验表明,模糊算法不但优于人工势场法,也Electronica Sinica, 2007, 35(11): 2166-2171.(in Chinese)优于A算法模糊算法大大优化移动机器人的路径规6TLLe,C-JWu. Fuzzy motion planning of mobile robots in划,是一种很智能的路径规划方法.模糊算法仿真成功unknown environments[J]. Journal of Intelligent and RoboticSystems,2003,37(2):177-191(下转第980页)证明使用模糊控制进行路径规划时对移动机器人的运行环境几乎没有什么限制,它能在未知环境里运行.对作者简介障碍物的形状及其个数也没有什么约東.从仿真实验陈卫东男,1972年生于吉林长春,教授,主要研究方向为机器中的移动轨迹可以看出,移动机器人的行为表现出比人控制,智能算法及其应用,图像处理等较好的一致性、连续性和稳定性.采用模糊控制算法避E-mail:wdchen@ysu.edu.cn开了传统算法中存在的对移动机器人的定位精度敏朱奇光男,1978年生于浙江宁波,讲师,博士研究生,主要研究感、对环境的信息依赖性强等缺点方向为机器人控制,智能算法及其应用第4期陈卫东:基于模糊算法的移动机器人路径规划
- 2021-05-06下载
- 积分:1
数据中心场地基础设施运维管理标准.pdf
随着大数据、云计算、智慧城市、移动互联网和物联网等应用的快速发展,各行各业对于数据中心场地基础设施的需求也越来越大。数据中心单体规模越大、系统越复杂,其脆弱性也越高,对于数据中心运行维护管理水平的要求也就越高。中国数据中心产业发展联盟为了提升整个数据中心行业在数据中心场地基础设施的运维管理水平,特发起了本标准的制定。本标准适用于:政府及企业信息化管理负责人、数据中心负责人、数据中心场地基础设施的运维管理人员。本标准可为以上人群进行数据中心场地基础设施的运维管理提供系统性的建议,也可作为用户评价数据中心场地基础设施运维服务水平的参考。本标准专注于数据中心场地基础设施层面。本标 现代数据中心网www.DCJChina.com.cn世纪互联数据中心有限公司曙光云计算技术有限公司招商银行股份有限公司中国电信股份有限公司云计算分公司中国移动通信集团公司政企客户分公司支持单位:北京企商在线数据通信科技有限公司蓝汛首鸣数据中心南京诚嬴软件科技有限公司润泽科技发展有限公司山东银澎百盛云计算技术有限公司上海迪佑拂科技咨询服务有限公司上海数讯信息技术有限公司苏州国科综合数据中心有限公司太极计算机股份有限公司万国数据服务有限公司中铁程科技有限责任公司广州宽带主干网络有限公司中金数据系统有限公司本标准将定期更新,以适应数据中心技术及管理最佳实践发展的新趋势。相关单位及个人对于本标准有仼何改进建议或意见,请发邮件至秘书处,联系邮箱:mishuchu@chinabda org现代数据中心网w.DCJChina.com.cn目录数据中心场地基础设施运维管理标准、规范性引用文件6二、术语和缩略语62.1术语62.2缩略语8、管理范畴3.1管理目标3.2参与数据中心建设过程93.3测试验证.103.4技术文档3.5管理边界四、安全管理和质量管理124.1人员安全124.2物理环境安全124.3质量管理13五、人员管理145.1组织及人员145.2培训及认证155.3运维外包服务商16六、设施管理176.1资产数据库176.2预防性维护176.3操作流程..186.4工具及备件管理196.5供应商管理19现代数据中心网w.DCJChina.com.cn6.6生命周期管理206.7运维管理系统.20七、运行管理217.1运行管理制度217.2设施监控、巡检、及交接班管理227.3机房清洁管理227.4标签标识管理227.5变更管理227.6事件管理27.7应急响应27.8容量管理247.9能效管理247.10预算管理25数据中心场地基础设施运维管理等级评估指南、运维管理等级的界定....271.1运维分级的目的1.2各等级典型的行为特征271.3设定运维管理等级目标27评估体系282.1评估框架2.2评估原则2.3评估细则28数据中心场地基础设施运维人员资格认证体系、认证体系概述及主要范围37二、认证内容382.1认证标准38现代数据中心网w.DCJChina.com.cn2.2基础知382.3技能要求.392.4认证矩阵图44现代数据中心网w.DCJChina.com.cn数据中心场地基础设施运维管理标准现代数据中心网www.DCJChina.com.cn、规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡凡是注明日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注明日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB50174电子信息系统机房设计规范GB26860电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分DL408电业安全工作规程、术语和缩略语2.1术语2.1.1数据中心( Data center)主要功能为容纳一个计算机房和该计算机房的各个支持区的一栋建筑或者一栋建筑的一部分。包括容纳信息技术系统的主机房、支持信息技术系统运行的辅助区和行政管理区。2.1.2场地基础设施( Site Infrastructure)数据中心内为信息技术系统提供运行保障和运行环境的场地设施。包括容纳系统的主机房,支持「系统运行的供电系统、制冷系统、消防系统、安防系统、监控系统及其路由等配套设施及维护杄系统的辅助设施2.1.3运维管理( Operation and Maintenance Management对数据中心场地基础设施进行日常运行和维护,确保各项基础设施系统安全稳定地运行。运维管理包括制定运维制度和计划、执行运维计划响应场地基础设施故障、突发事件等紧急情况。2.1.4生命周期( Life cycle)通常指数据中心从投产到经济寿命结束的全过程。但也有将投产前的规划期、设计期、建设期、测试验证期作为生命周期一部分(孕育期)的说法。2.1.5测试验证( Commissioning)验证并记录数据中心设施作为一个整体及其所有的设备、子系统满足用户的设计目标和运行要求2.1.6健康评估( Health assessment)全面系统性地对机房现有使用状态、设备运行情况、运维管理制度及流程等进行全方位的检查。现代数据中心网w.DCJChina.com.cn2.1.7预防性维护( Preventive Maintenance)为降低产品发生失效或功能退化的概率,按预定的时间间隔或按既定的准则实施的维护。2.1.8风险评估( Risk assessment)针对运行的设备所面临的威胁、存在的弱点、造成的影响,以及三者综合作用所带来风险的可能性的评估,同时确定风险是否可容许的全过程。2.1.9容量管理( Capacity Management)对于基础设施在空间、电力承载能力、制冷能力等方面的评估,以满足「T数据存储和处理的需要容量。为了实现其目标,容量管理需要与业务及杄战略流程保持密切的联系。2.1.10资产管理( Asset Management)对于数据中心基础设施中每个资产建立独有的标识,并详细进行资产描述、制造商、型号、安装日期、保修期等信息的记录管理2.1.11可用性( Availability)在所有要求的外部资源得到提供的情况下,数据中心在规定的时刻或规定的时间段内处于能执行要求的功能状态的能力。它是衡量数据中心等级、运维水平的重要指标。可用性的计算如下可用性平均无故障时间平均无故障时间 平均故障修复时间2.1.12绿色运行( Green Operation)指数据机房中的制冷、照明和电气等能取得最大化的能源效率和最小化的环境影响。2.1.13负载(Load)指连接在电路中的电源输出的设备。负载是把电能转换成其他形式的能的装置。2.1.14气流组织(Ar- Flow Organization)指在机房內对冷热气流的流向按一定要求进行疏导和组织。现代数据中心网www.DCJChina.com.cn2.2缩略语22.1PUE( Power∪ sage Effectiveness,电力使用效率)PUE是评价数据中心能源效率的指标,是数据中心消耗的所有能源与T负载使用的能源之比。PUE三数据中心总设备能耗川T设备能耗PUE是一个比值,越接近1表明能效水平越好2.2.2SLA( Service Level Agreement,服务等级协议)服务提供商和客户之间签署的、描述服务范围和约定服务级别的协议。2.2.3MOP( Method of Procedure,维护作业程序)M○尸是维护作业程序,用于规范和明确数据中心基础设施运维工作中各项设施的维护保养审批流程、操作步骤。2.2.4SOP( Standard Operating procedure,标准操作流程)S○P即标准操作流程,是将某一项工作的标准操作步骤和要求以统一的格式描述岀来,用来指导和规范日常的运维工作。2.2.5EOP( Emergency Operating procedure,应急操作流程)E○P是应急操作流程,用于规范应急操作过程中的流程及操作步骤。确保运维人员可以迅速启动,确保有序、有效地组织实施各项应对措施。2.2.6 CMMS( Computerized Maintenance Management System计算机化维护管理系统)用以系统性地设置并跟踪运维仼务的执行情况,存储操作流程及相应运维人员的操作权限等维护工作相关信息。
- 2020-06-08下载
- 积分:1