基于改进人工势场法的避障路径规划研究 被引量：6

1

作者 纪苏宁 曹景胜 +1 位作者 刘世江 李刚 《现代电子技术》 北大核心 2025年第1期117-122,共6页

传统的人工势场法(APF)在路径规划领域因其简单性和高效性而被广泛采用,然而,这种方法往往会遇到局部最小值的问题,并且在动态环境中的适应性有限。为了解决这些问题,文中提出一种基于模拟退火算法(SA)改进的人工势场法。该改进方法结... 传统的人工势场法(APF)在路径规划领域因其简单性和高效性而被广泛采用,然而,这种方法往往会遇到局部最小值的问题,并且在动态环境中的适应性有限。为了解决这些问题,文中提出一种基于模拟退火算法(SA)改进的人工势场法。该改进方法结合人工势场法的实时避障能力和模拟退火法的全局优化特性,在所提出的改进方法中,通过在局部极小值附近添加随机目标点,使用模拟退火算法进行优化,从而有助于跳出局部最小值,并逐渐逼近全局最优或近似最优解。通过一系列的仿真实验表明,与传统人工势场法相比,基于模拟退火法的改进方法能够显著减少陷入局部最小值的情况,并在多种动态场景中表现出更强的鲁棒性和更优的路径规划效果。此外,该方法还展现了良好的实时性和适应性,能够满足车辆在复杂动态环境中进行避障和路径规划的需求。 展开更多

关键词 车辆路径规划 人工势场法 模拟退火算法 动态避障 局部极小值 随机目标点

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基于改进人工势场法的机器人局部路径规划 被引量：2

2

作者 张国胜 李彩虹 +2 位作者 张耀玉 周瑞红 梁振英 《计算机工程》 北大核心 2025年第1期88-97,共10页

针对人工势场(APF)法在机器人局部路径规划中存在的局部极小值陷阱和路径冗余等问题,提出一种基于模糊控制(FC)和虚拟目标点改进人工势场的FC-V-APF算法。首先设计虚拟目标点避障策略,并加入障碍物跨越机制和目标点更新阈值,构建V-APF... 针对人工势场(APF)法在机器人局部路径规划中存在的局部极小值陷阱和路径冗余等问题,提出一种基于模糊控制(FC)和虚拟目标点改进人工势场的FC-V-APF算法。首先设计虚拟目标点避障策略,并加入障碍物跨越机制和目标点更新阈值,构建V-APF算法引导机器人摆脱陷阱区域;其次提出基于累计转角和的控制策略,帮助机器人走出多U型复杂陷阱;然后针对路径冗余问题,将V-APF算法与模糊控制算法相结合,提出FC-V-APF算法,通过激光雷达传感器的实时数据和权重函数对当前环境进行评估,选取模糊控制器输出辅助力,提前规避障碍物。最后在机器人操作系统(ROS)平台上搭建仿真环境对FC-V-APF算法进行路径规划性能的对比实验,并对路径长度、运行时间和速度曲线等进行比较。实验结果表明,所设计的FC-V-APF算法能够快速摆脱陷阱,减少冗余路径,提高路径平滑度并减少规划时间。 展开更多

关键词 机器人 局部路径规划 人工势场法 虚拟目标点 模糊控制

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基于渐消记忆递推最小二乘法的空间矢量控制APF参数在线辨识 被引量：1

3

作者 王科 曾光 张静刚 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2014年第4期479-485,共7页

为抑制三相并联有源电力滤波器在空间矢量控制中因参数变化对补偿效果的影响,本研究采用基于递推最小二乘法对参数实时在线辨识,并将渐消记忆的指数窗口引入递推最小二乘法中,克服了递推最小二乘法出现的"数据饱和"现象。仿... 为抑制三相并联有源电力滤波器在空间矢量控制中因参数变化对补偿效果的影响,本研究采用基于递推最小二乘法对参数实时在线辨识,并将渐消记忆的指数窗口引入递推最小二乘法中,克服了递推最小二乘法出现的"数据饱和"现象。仿真结果表明该方法简单可靠,鲁棒性强,易于离散化实现,能很好在线辨识APF输出等效阻感,改善了空间矢量控制性能。 展开更多

关键词 apf 空间矢量控制 最小二乘法 在线参数辨识

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改进人工势场法下的多无人机编队路径规划方法

4

作者 曹晓意 罗煦琼 +1 位作者 李景 贺恩锋 《计算机应用》 北大核心 2025年第S1期183-187,共5页

针对传统虚拟结构的无人机(UAV)分布式编队控制方法的队形变换存在的灵活性不足和遇到障碍物躲避不及时等问题,提出一种基于虚拟控制网络的UAV编队控制算法。在全局路径规划中,编队中的各UAV在队形中占据固定位置,且跟随虚拟领航者整体... 针对传统虚拟结构的无人机(UAV)分布式编队控制方法的队形变换存在的灵活性不足和遇到障碍物躲避不及时等问题,提出一种基于虚拟控制网络的UAV编队控制算法。在全局路径规划中,编队中的各UAV在队形中占据固定位置,且跟随虚拟领航者整体以菱形队形飞行;在局部路径规划中,采用人工势场法(APF)避障已知障碍物,同时通过引入锚点引力以及目标点引力改进APF,使UAV编队围绕环境中的未知静态障碍物飞行,并在避障成功后返回原路径。仿真实验结果表明,改进的人工势场法(IAPF)的路径长度小于A*算法、快速探索随机树(RRT)算法和动态窗口算法(DWA);运行时间比快速探索随机树*(RRT*)算法、DWA和RRT算法分别节省了81.27%、48.33%和46.97%,验证了IAPF的有效性。 展开更多

关键词 无人机编队控制 路径规划 虚拟结构法 人工势场法

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基于改进APF的无人机编队航迹规划 被引量：4

5

作者 杨洁 王新民 谢蓉 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期200-205,共6页

传统APF应用于航迹规划存在不可达性、局部极小点、震荡等问题,文章提出了改进的APF模型,它的核心内容有:使用改进斥力势场函数,考虑无人机与目标的相对距离,确保目标点为整个势场的全局最小点,解决了威胁与目标点过近导致的目标不可达... 传统APF应用于航迹规划存在不可达性、局部极小点、震荡等问题,文章提出了改进的APF模型,它的核心内容有:使用改进斥力势场函数,考虑无人机与目标的相对距离,确保目标点为整个势场的全局最小点,解决了威胁与目标点过近导致的目标不可达问题;使用随机波动法,解决了无人机陷入局部最小点而导致的规划失败问题;考虑传统势场法的震荡问题,提出障碍物联通法。同时,使用APF进行编队控制,保持紧密编队下的无人机编队距离。仿真结果表明,利用这种方法很好地实现了无人机编队的航迹规划。 展开更多

关键词 算法 避碰 计算机仿真 流程图 数学模型 目标 无人驾驶空中载具 apf 无人载具编队航迹规划 随机波动法 障碍物联通法

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复杂环境下基于改进Informed RRT*的无人机路径规划算法 被引量：16

6

作者 刘文倩 单梁 +2 位作者 张伟龙 刘成林 马强 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期511-524,共14页

针对无人机在复杂环境中进行路径规划时,快速搜索随机树(RRT)算法易出现规划时间长、路径冗余、狭窄空间中易陷入局部约束导致规划失败的问题,提出一种改进的Informed RRT*算法.首先,引入人工势场法使采样点按照势场下降的方式向目标点... 针对无人机在复杂环境中进行路径规划时,快速搜索随机树(RRT)算法易出现规划时间长、路径冗余、狭窄空间中易陷入局部约束导致规划失败的问题,提出一种改进的Informed RRT*算法.首先,引入人工势场法使采样点按照势场下降的方式向目标点移动,以提高RRT树扩展的目的性和方向性.然后,考虑随机树在扩展过程中全局环境的复杂度,引入自适应步长调整策略以增加随机树在无障碍环境下的扩展速度,并在随机树扩展的过程中加入相关约束条件以确保生成路径的可行性.在找到第一条可达路径后,采用变化的椭圆或椭球采样域限制采样点选取和自适应步长的扩展范围,加快算法收敛到渐进最优的速度.最后,在复杂二维和三维环境下进行传统算法和改进算法的对比实验,仿真分析表明:改进算法可以在很少的迭代次数下找到更优的初始路径,更快地锁定椭圆或椭球采样域,从而给路径优化留出更多时间,算法规划效果更好. 展开更多

关键词 路径规划 Informed RRT* 人工势场法 自适应步长 椭圆采样域

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多移动机器人混合避障算法的编队策略 被引量：3

7

作者 刘福琳 李庆鑫 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期726-734,共9页

针对多移动机器人系统在未知静态障碍物环境下的编队避障问题,提出了一种多移动机器人混合避障算法的编队策略,使多移动机器人系统在整个运行过程中保证系统内不发生碰撞,并且在未知静态障碍物环境中能最大程度地保持队形进行有效避障,... 针对多移动机器人系统在未知静态障碍物环境下的编队避障问题,提出了一种多移动机器人混合避障算法的编队策略,使多移动机器人系统在整个运行过程中保证系统内不发生碰撞,并且在未知静态障碍物环境中能最大程度地保持队形进行有效避障,以及能够在较短时间到达指定目标点。该编队策略基于领航跟随法和人工势场法,将系统内机器人划分为领航机器人及跟随机器人,并根据各自角色任务的差异,对其采用了不同改进方法的人工势场法进行避障,形成一种混合避障算法,其中针对领航机器人提出了LAPF(leader artificial potential field)避障算法,该算法改进了传统人工势场法的斥力函数,解决了传统人工势场法极易陷入局部极值困境的问题,并有效缩短了避障过程所用时间。为保证整个系统运行过程及避障行为之后能够恢复队形保持系统稳定性,该编队策略利用一致性模型控制机器人的速度,使领航机器人与跟随机器人的状态趋于一致,进而保持队形。仿真结果验证了LAPF算法及该多移动机器人混合避障算法编队策略的有效性。 展开更多

关键词 多移动机器人 一致性编队 领航跟随法 人工势场法 避障

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基于改进人工势场法的无人驾驶车辆局部路径规划的研究 被引量：72

8

作者 修彩靖 陈慧 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期808-811,共4页

本文旨在研究在结构化道路上行驶的无人驾驶汽车的局部路径规划。基于人工势场法,利用高斯组合隶属函数建立引力的目标点函数,在引力点函数中考虑障碍物约束和车辆约束,并引入调节因子,建立了改进的无人驾驶汽车人工势场模型,消除了传... 本文旨在研究在结构化道路上行驶的无人驾驶汽车的局部路径规划。基于人工势场法,利用高斯组合隶属函数建立引力的目标点函数,在引力点函数中考虑障碍物约束和车辆约束,并引入调节因子,建立了改进的无人驾驶汽车人工势场模型,消除了传统人工势场法容易陷入局部极小的问题。硬件在环试验结果验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 无人驾驶汽车 局部路径规划 改进人工势场法 目标点函数

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基于改进人工势场方法的多无人机编队避障算法 被引量：6

9

作者 刘云平 徐泽 +1 位作者 赵中原 蒋长胜 《高技术通讯》 CAS 2021年第5期527-533,共7页

针对无人机(UAV)机群在编队飞行过程中可能受机群其他无人机或鸟类等障碍物的影响,基于传统人工势场(APF)的编队避障算法易陷入局部优化解,进而导致无人机机群避障失败的问题,提出了一种基于改进三维人工势场(3D-APF)的编队避障算法。... 针对无人机(UAV)机群在编队飞行过程中可能受机群其他无人机或鸟类等障碍物的影响,基于传统人工势场(APF)的编队避障算法易陷入局部优化解,进而导致无人机机群避障失败的问题,提出了一种基于改进三维人工势场(3D-APF)的编队避障算法。通过在势场函数中引入一致性理论的通信拓扑和权重等概念,实现无人机机群在分布式结构下的快速编队。然后将z轴势场引入二维势场,并引入与障碍物移动方向垂直的辅助势场以消除算法陷入局部最优化解的缺陷。最后,通过M atlab仿真实验验证了本文算法的有效性。 展开更多

关键词 改进人工势场(apf)方法 三维势场 无人机(UAV)机群 编队控制 避障控制

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基于Cloud-BIM和UWB的施工现场智能安全系统研究 被引量：21

10

作者 李英攀 史明亮 +1 位作者 刘名强 王芳 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期151-157,共7页

为了应对目前施工现场安全管理方面的不足,提出1套能够实现事前化、实时可视化的施工现场智能安全系统解决方案,该系统从现状分析和实际需求入手,利用Cloud-BIM、UWB、Zig Bee和人工势场法等技术方法的集成,在人员即时定位、危险源和危... 为了应对目前施工现场安全管理方面的不足,提出1套能够实现事前化、实时可视化的施工现场智能安全系统解决方案,该系统从现状分析和实际需求入手,利用Cloud-BIM、UWB、Zig Bee和人工势场法等技术方法的集成,在人员即时定位、危险源和危险区域识别与分析的基础上,完成信息协同、实时定位、危险预警和路径规划4部分模块的系统架构,实现场地分析、危险预警以及对人、材、机的静止堆放和移动路径的分析规划。研究表明:该系统的应用能够降低施工现场不安全现象发生的频率,从整体上提高现场安全管理水平。 展开更多

关键词 施工安全 Cloud-BIM技术 超宽带定位技术 路径规划 人工势场法

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逃逸人工势场法局部极小值策略的研究 被引量：21

11

作者 肖本贤 余雷 +1 位作者 李善寿 陈荣保 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第19期4495-4498,4503,共5页

人工势场法由于其算法的简洁性和有效性在实际问题中获得了应用,但其存在容易陷入局部极小值、在障碍附近震荡现象的缺点,如何解决这些问题是人工势场法研究的主要热点。论文将作为势场模型的Gaussian函数进行了适当变形,使其能更准确... 人工势场法由于其算法的简洁性和有效性在实际问题中获得了应用,但其存在容易陷入局部极小值、在障碍附近震荡现象的缺点,如何解决这些问题是人工势场法研究的主要热点。论文将作为势场模型的Gaussian函数进行了适当变形,使其能更准确地反映势场环境。通过分析震荡现象产生的原因,以及局部极小值点的特点,将粒子群算法引入到势场的探测过程中,在此基础上提出了等位线法用于逃逸局部极小值。仿真结果表明本文方法能有效消除运动路径的震荡现象,极大地降低了陷入局部极小值的概率。 展开更多

关键词 人工势场法 等位线法 粒子群算法 变形Gaussian函数 路径规划

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基于改进增益型自适应LMS算法的谐波检测方法 被引量：19

12

作者 王洪诚 王蕾 +2 位作者 沈霞 杨欣荣 王正 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期42-46,共5页

基于自适应噪声对消原理的谐波电流检测方法相对其他检测方法来说,具有实现简单、鲁棒性强等特点。该方法利用信号处理中的自适应干扰对消原理,将电网电压信号作为参考输入,负载电流作为原始输入,从负载中实时消除与电压波形相同的基波... 基于自适应噪声对消原理的谐波电流检测方法相对其他检测方法来说,具有实现简单、鲁棒性强等特点。该方法利用信号处理中的自适应干扰对消原理,将电网电压信号作为参考输入,负载电流作为原始输入,从负载中实时消除与电压波形相同的基波有功电流分量(或基波电流),从而得到负载电流中所有谐波与基波电流无功分量之和。再配合有源电力滤波器(APF),由补偿装置注入一个与谐波和基波电流无功分量之和大小相等极性相反的补偿电流,达到抑制谐波与基波电流无功分量的目的。提出了一种基于改进增益型自适应谐波电流的检测方法,该方法采用的反馈量不同于以往方法中的误差信号,而是将误差信号经过数学转换,使其转换成一个能真正反映系统跟踪误差的信号,并将其作为自适应滤波器权系数迭代的反馈量。通过Matlab证明该方法能够在保持较小的稳态失调的情况下也具有较快的动态响应速度。 展开更多

关键词 自适应算法 谐波电流检测 最小均方算法 自适应噪声对消技术 有源电力滤波器

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FBD法及复合控制在有源滤波器中的应用 被引量：12

13

作者 黄宇淇 孙卓 +1 位作者 姜新建 邱阿瑞 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2006年第7期65-68,共4页

与瞬时无功理论相比,FBD(Fryze-Buchholz-Depenbrock)谐波电流检测算法不仅可以应用于三相系统,也可以应用于非三相系统。文中提出了引入电网电流环的复合控制方法,设计制造了基于FBD谐波电流检测原理的大容量三相三线制有源电力滤波器... 与瞬时无功理论相比,FBD(Fryze-Buchholz-Depenbrock)谐波电流检测算法不仅可以应用于三相系统,也可以应用于非三相系统。文中提出了引入电网电流环的复合控制方法,设计制造了基于FBD谐波电流检测原理的大容量三相三线制有源电力滤波器产品。该复合控制算法能有效减小因输出滤波器存在时延和相移带来的不利影响,从而提高有源滤波器的补偿效果。通过仿真和理论分析,讨论了该控制方法在不同负载条件下的补偿效果。仿真和现场实验结果证明了该方法的可靠性和实用性。 展开更多

关键词 有源滤波器 谐波电流检测 FBD法 复合控制

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基于改进人工势场法的移动机器人路径规划 被引量：56

14

作者 徐小强 王明勇 冒燕 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2020年第12期3508-3512,共5页

针对传统人工势场法在路径规划过程中容易陷入陷阱区域和局部极小点的问题,提出了一种改进人工势场法。首先,提出安全距离概念,避免了不必要的路径,从而解决了路径过长和算法运行时间过长问题;然后,为避免机器人陷入局部极小点和陷阱区... 针对传统人工势场法在路径规划过程中容易陷入陷阱区域和局部极小点的问题,提出了一种改进人工势场法。首先,提出安全距离概念,避免了不必要的路径,从而解决了路径过长和算法运行时间过长问题;然后,为避免机器人陷入局部极小点和陷阱区域,在算法中引入预测距离,使得算法可以在机器人陷入局部极小点或陷阱区域之前做出反应;最后,通过合理设置虚拟目标点,引导机器人避开局部极小点和陷阱区域。实验结果表明,改进算法可以有效解决传统算法容易陷入局部极小点和陷阱区域的问题;同时,相较于传统人工势场法,所提算法规划出的路径长度减少了5.2%,计算速度提高了405.56%。 展开更多

关键词 人工势场法 路径规划 虚拟目标点 陷阱区域 局部极小点

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基于人工势场法的多智能体编队避障方法 被引量：9

15

作者 郑延斌 席鹏雪 +2 位作者 王林林 樊文鑫 韩梦云 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2018年第12期3380-3384,3413,共6页

编队避障问题是多智能体编队研究的关键问题之一。针对动态环境中多智能体编队避障问题,提出了一种基于人工势场法(APF)与布谷鸟搜索算法(CS)相结合的编队避障方法。首先,在动态队形变换策略的异构模式下,利用APF为多智能体编队中每个... 编队避障问题是多智能体编队研究的关键问题之一。针对动态环境中多智能体编队避障问题,提出了一种基于人工势场法(APF)与布谷鸟搜索算法(CS)相结合的编队避障方法。首先,在动态队形变换策略的异构模式下,利用APF为多智能体编队中每个智能体规划避障;然后,针对APF在引力增量系数和斥力增量系数设置的局限性,利用CS中的莱维飞行机制思想,来随机搜索得到适应环境的增量系数。Matlab仿真实验结果表明,所提方法能够有效地解决复杂环境下多智能体编队避障问题,使用效率函数对实验数据进行评价及分析,验证了所优化方法的合理性和有效性。 展开更多

关键词 多智能体编队 人工势场法 布谷鸟搜索算法 莱维飞行机制 随机搜索

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并联型有源电力滤波器的H∞控制及仿真研究 被引量：1

16

作者 姜素霞 李春文 +2 位作者 崔光照 曹玲芝 杨存祥 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期301-303,307,共4页

有源电力滤波器系统中含有未知的不确定性问题,在其运行中负载发生变化,影响系统稳定性,致使原有控制效率降低。为提高系统抗干扰能力,增强系统鲁棒性,笔者针对包含不确定干扰的系统数学模型,基于H_∞控制理论,采用线性矩阵不等式的鲁... 有源电力滤波器系统中含有未知的不确定性问题,在其运行中负载发生变化,影响系统稳定性,致使原有控制效率降低。为提高系统抗干扰能力,增强系统鲁棒性,笔者针对包含不确定干扰的系统数学模型,基于H_∞控制理论,采用线性矩阵不等式的鲁棒控制器设计方法,设计了单相并联有源电力滤波器H∞输出反馈控制器。该控制器可在2～3个周波内将电网28.93%的畸变率补偿在3%以内,并且在负载电流发生变化时,仍可实现快速的动态补偿和高精度的稳态补偿。通过仿真实验,证明了该控制器不仅可以保证闭环系统稳定,同时还具有良好的动态补偿效果和较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 并联有源电力滤波器 H∞控制 线性矩阵不等式方法 鲁棒控制

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交叉口路况的导向运输系统安全间隔控制研究 被引量：1

17

作者 曹源 于潇 孙永奎 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期144-150,共7页

为保障导向运输系统(GTS)区间追踪运行的安全性与高效性,提出一种基于交叉口路况的区间追踪安全间隔控制方法。针对导向运输系统运营需求,考虑信号相位的差异性,建立道路交叉口路况评价体系,并基于一种模糊综合评价方法(FAGT)建立路况... 为保障导向运输系统(GTS)区间追踪运行的安全性与高效性,提出一种基于交叉口路况的区间追踪安全间隔控制方法。针对导向运输系统运营需求,考虑信号相位的差异性,建立道路交叉口路况评价体系,并基于一种模糊综合评价方法(FAGT)建立路况评价模型;基于人工势场法引入时变参数,提出时变混合人工势场法(TH-APF),并设计导向运输列车区间追踪间隔时间控制算法,动态控制导向车追踪间隔;仿真实际线路交通数据。结果表明:交叉口路况评价模型的结果与第三方评价的一致有效性,导向运输列车追踪间隔算法可针对路况作出反应,且可避免人工势场法局部最优点问题,使追踪间隔时间达到平均140 s,提高运行效率。 展开更多

关键词 交叉口路况 导向运输系统(GTS) 追踪间隔控制 模糊综合评价 时变混合人工势场法(TH-apf)

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电压不平衡下三相4开关有源电力滤波器电流参考值 被引量：11

18

作者 谭兴国 李庆民 王辉 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期3101-3108,共8页

三相4开关并联型的有源电力滤波器(APF)拓扑简单,开关损耗小、经济效益高,但控制性能易受到电压不平衡的影响,特别是直流母线中点电压不平衡和电网电压不平衡。为抑制该影响,对第1种不平衡情况,通过三相4开关并联型APF建模,推导出直流... 三相4开关并联型的有源电力滤波器(APF)拓扑简单,开关损耗小、经济效益高,但控制性能易受到电压不平衡的影响,特别是直流母线中点电压不平衡和电网电压不平衡。为抑制该影响,对第1种不平衡情况,通过三相4开关并联型APF建模,推导出直流母线中点电压不平衡对三相4开关逆变器输出特性影响机理,它的存在将影响三相输出对称性,为此提出了一种电容电压差值前馈控制方法,可有效抑制直流母线中点电压不平衡带来的影响;针对电网电压跌落引起的不平衡和短时故障等现象,从APF补偿目标出发,在矢量分析的基础上,提出了一种基于线电压合成的电流参考值生成策略,具有使用传感器少、适合多种不平衡情况的优点。仿真和实验验证了方法的可行性。 展开更多

关键词 三相4开关 电压前馈控制 线电压合成算法 电压不平衡 有源电力滤波器(apf) 电流参考值

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基于改进人工势场法的山区公路自动驾驶车辆路径规划研究 被引量：6

19

作者 洪少东 金志扬 +3 位作者 刘进一 付丽荣 邱娜 黄武 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2020年第10期42-49,共8页

针对目前的人工势场法应用于山区公路环境中的局限性,如主车与目标点的空间距离小于实际行驶距离而导致局部最小值的出现、障碍车辆斥力作用域不能随道路曲率的改变而变化导致干扰相邻车道中主车正常的行驶轨迹、双向车道中主车借道避... 针对目前的人工势场法应用于山区公路环境中的局限性,如主车与目标点的空间距离小于实际行驶距离而导致局部最小值的出现、障碍车辆斥力作用域不能随道路曲率的改变而变化导致干扰相邻车道中主车正常的行驶轨迹、双向车道中主车借道避障行为发生后不能及时返回原车道而保持逆行等问题,基于人工势场法原理,建立了改进的自动驾驶车辆人工势场模型路径规划,提出了分段引力势场模型和障碍物随动斥力势场模型,同时引入车道边界梯度斥力势场模型,在结构化山区道路环境中进行避障路径规划。Matlab软件仿真结果表明:在双向行驶车道工况下,主车借道避开障碍物,驶离障碍物斥力作用域后将及时回到原车道,避免长时间逆向行驶;在平曲线车道工况下,主车将保持当前车道正常行驶,不会受到相邻车道正常行驶的车辆干扰主车的行驶轨迹;模拟结果中并未出现局部最小值,改进的人工势场模型能够规划出符合汽车实际行驶过程中的安全避障路径。 展开更多

关键词 自动驾驶车辆 路径规划 山区公路 改进人工势场法

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基于PSO的人工势场法在移动机器人路径规划中的应用 被引量：3

20

作者 丁华胜 王华忠 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期727-731,共5页

针对栅格法环境模型下PSO算法的结果是一组离散的粒子,需要通过某种准则把离散的粒子变换为连续路径的问题,提出了一种利用人工势场法把PSO规划的结果自行变换成连续路径的新方法。为了避免人工势场使机器人在障碍物附近产生震荡,采用... 针对栅格法环境模型下PSO算法的结果是一组离散的粒子,需要通过某种准则把离散的粒子变换为连续路径的问题,提出了一种利用人工势场法把PSO规划的结果自行变换成连续路径的新方法。为了避免人工势场使机器人在障碍物附近产生震荡,采用均值滤波的方法,规划出一条平滑最优路径。仿真结果表明:该算法能比较容易地得到最优路径,有效地避免路径的震荡现象,同时也可以在变化的环境中寻找一条路径。 展开更多

关键词 粒子群算法(PSO) 人工势场(apf) 栅格法 均值滤波

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