基于改进A*算法融合DWA算法的机器人路径规划MATLAB仿真程序(含注释) 包含传统A*算法与改进A*算法性能对比?改进A*算法融合DWA算法规避未知障碍物仿真。 改进A*算法做全局路径规划,融合动态窗口算法DWA做局部路径规划既可规避动态障碍物,又可与障碍物保持一定距离。 任意设置起点与终点,未知动态障碍物与未知静态障碍物。 地图可更改,可自行设置多种尺寸地图进行对比,包含单个算法的仿真结果及角速度线速度姿态位角的变化曲线,仿真图片丰富 在现代机器人技术研究领域中,路径规划算法是实现机器人自主导航与移动的关键技术之一。路径规划旨在使机器人从起点出发,通过合理的路径选择,避开障碍物,安全高效地到达终点。随着算法的不断发展,人们在传统的路径规划算法基础上提出了诸多改进方案,以期达到更好的规划效果。在这些方案中,改进的A*算法与动态窗口法(DWA)的结合成为了研究热点。 A*算法是一种广泛使用的启发式搜索算法,适用于静态环境下的路径规划。它基于启发信息估计从当前节点到目标节点的最佳路径,通过优先搜索成本最小的路径来达到目标。然而,A*算法在处理动态环境或者未知障碍物时存在局限性。为此,研究者们提出了改进A*算法,通过引入新的启发式函数或者优化搜索策略,以提升算法在复杂环境中的适应性和效率。 动态窗口法(DWA)则是一种局部路径规划算法,它通过在机器人当前速度空间中选取最优速度来避开动态障碍物。DWA通过评估在一定时间窗口内,机器人各个速度状态下的路径可行性以及与障碍物的距离,以避免碰撞并保持路径的最优性。然而,DWA算法通常不适用于长距离的全局路径规划,因为其只在局部窗口内进行搜索,可能会忽略全局路径信息。 将改进A*算法与DWA结合,可以充分利用两种算法的优势,实现对全局路径的规划以及对局部动态障碍物的即时响应。在这种融合策略下,改进A*算法用于全局路径的规划,设定机器人的起点和终点,同时考虑静态障碍物的影响。在全局路径的基础上,DWA算法对局部路径进行规划,实时调整机器人的运动状态,以避开动态障碍物。这种策略不仅保持了与障碍物的安全距离,还能有效应对动态环境中的复杂情况。 此外,该仿真程序还具备一些实用功能。用户可以自行设定地图尺寸和障碍物类型,无论是未知的动态障碍物还是静态障碍物,仿真程序都能进行有效的路径规划。仿真结果会以曲线图的形式展现,包括角速度、线速度、姿态和位角的变化,同时提供了丰富的仿真图片,便于研究者分析和比较不同算法的性能。这些功能不仅提高了仿真程序的可用性,也增强了研究者对算法性能评估的直观理解。 改进A*算法与DWA算法的融合是机器人路径规划领域的一个重要进展。这种融合策略通过全局规划与局部调整相结合的方式,提升了机器人在复杂和动态环境中的导航能力,使得机器人能够更加智能化和自主化地完成任务。随着算法研究的不断深入和技术的不断进步,未来的机器人路径规划技术将会更加成熟和高效。
2025-04-14 15:03:42 2.89MB edge
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《51单片机在超市称重电子秤中的应用及Proteus仿真解析》 51单片机作为微控制器领域的经典型号,广泛应用于各种嵌入式系统设计中,其中包括了我们日常生活中常见的超市电子秤。本文将深入探讨51单片机在超市电子秤中的工作原理,并结合Proteus软件进行详细的仿真分析。 一、51单片机基础 51单片机是Intel公司早期推出的8位微处理器,因其强大的兼容性和易用性,成为初学者和工程师的首选。它内部集成了CPU、RAM、ROM、定时器/计数器等核心模块,具有丰富的I/O端口,可以方便地连接各种外围设备。 二、超市电子秤的工作原理 超市电子秤主要由称重传感器、信号处理电路、51单片机、显示模块和按键接口组成。当物体放置在秤盘上时,传感器会检测到压力变化并转化为电信号,这个信号经过放大和模数转换后送入51单片机。单片机通过处理这些数据,计算出物体的质量,并将结果显示在显示屏上。 三、51单片机在电子秤中的角色 在电子秤中,51单片机的主要任务包括: 1. 数据采集:接收来自传感器的模拟信号,通过ADC(模数转换器)转换为数字量。 2. 数据处理:对采集到的数据进行计算,转换成重量单位。 3. 控制显示:驱动LCD或LED显示模块,实时更新重量信息。 4. 用户交互:响应按键输入,实现功能选择和设置。 四、Proteus仿真 Proteus是一款强大的电子电路仿真软件,支持多种微控制器的硬件和软件仿真。在51单片机超市电子秤的项目中,我们可以利用Proteus来模拟整个系统的运行过程: 1. 布局设计:在Proteus环境中搭建电子秤的硬件模型,包括51单片机、传感器、显示模块等。 2. 程序调试:加载51单片机的程序源码,观察程序运行状态,验证算法的正确性。 3. 功能测试:模拟物体放置,观察秤的反应,检查重量显示是否准确,以及按键功能是否正常。 五、全套资料的价值 "90-51单片机电子秤全套资料"提供了从理论到实践的完整学习资源。其中可能包括: 1. 硬件设计图纸:详细描绘了电子秤的电路布局和元件参数。 2. 源代码解析:展示了51单片机控制电子秤的核心代码,帮助理解程序逻辑。 3. 仿真图:Proteus环境下电子秤的仿真运行画面,直观展示工作流程。 4. 使用指南:指导如何组装硬件、下载程序以及进行仿真操作。 总结,51单片机在超市电子秤中的应用是一个典型的嵌入式系统实例,通过Proteus仿真,学习者不仅可以理解其工作原理,还能提升动手能力和问题解决能力。而"90-51单片机电子秤全套资料"则为深入学习和实践提供了宝贵的资源。
2025-04-14 01:01:31 2.63MB
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基于stm32的温湿度采集Proteus仿真(仿真+程序) 仿真图protues 8.9 程序编译器:keil 5 编程语言:C语言 功能描述: 通过STM32采集DHT11温度传感器的数据,将温湿度信息显示在LCD显示屏上及串口上。 在当今科技迅速发展的时代,物联网技术的应用已经深入到我们的日常生活中。基于STM32微控制器的温湿度采集系统是物联网技术的一个重要应用实例,它能够实时监测环境温湿度数据,并通过各种通信接口将信息传递给人类。本项目利用STM32作为主控制器,结合DHT11温湿度传感器进行数据采集,并通过LCD显示屏和串口通信将采集到的数据展示给用户。 项目的实现步骤包括硬件设计和软件编程两大部分。硬件设计主要是选择合适的STM32微控制器和DHT11温湿度传感器,并设计电路连接。软件编程则包括了使用Keil 5编程器,采用C语言编写程序,并在Proteus 8.9仿真环境中进行调试。在编写程序的过程中,需要设置STM32的GPIO口(通用输入输出口)与DHT11传感器连接,编写数据读取函数以获取温湿度信息,并设计数据处理和显示算法,最后实现数据在LCD屏幕上的显示以及通过串口输出。 DHT11传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度测量技术,确保产品具有高可靠性和卓越的长期稳定性。STM32微控制器则以其高性能、低成本、低功耗等优点,在物联网、工业控制、医疗设备等领域得到了广泛的应用。 项目中使用到的LCD显示屏可以更直观地向用户提供环境温湿度信息,而串口通信则能够实现数据远距离传输,便于远程监控和数据分析。此外,项目的设计还具有很好的扩展性,可以根据需求接入更多种类的传感器,如CO2浓度传感器、光照传感器等,实现多功能环境监测系统。 通过本项目,用户不仅能够直观地获取环境温湿度数据,还可以将数据用于环境控制、智能监测和数据分析等领域。这不仅能够帮助人们更好地了解和管理周围环境,而且对于实现智能化管理和优化控制具有重要的意义。 项目中还包括了文档资料,其中包含了对温湿度采集系统的详细分析,以及对仿真程序设计的具体介绍。文档详细描述了项目的设计思路、实现过程以及关键问题的解决方案,是理解和学习整个系统设计的宝贵资料。 基于STM32的温湿度采集系统的设计与实现,不仅是一个技术应用的成功案例,也是物联网技术在环境监测领域应用的一个缩影。随着技术的不断发展,类似的技术和系统将会在更多的领域发挥作用,为人类社会带来更多的便利。
2025-04-12 19:48:33 140KB xhtml
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HLA仿真程序设计 详尽版 高清版 小存储版 PDF扫描版
2025-04-09 22:52:39 12.09MB 程序设计
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仿真是一种通过建立模型来模拟现实世界或虚拟场景的技术,广泛应用于工程、科研和教育等领域。 仿真技术的核心是计算机模拟,它利用计算机程序和数据来表示现实世界的系统或过程,以便研究、分析或培训。以下是关于仿真技术的详细介绍: 仿真类型 按时间分类:仿真可以分为实时仿真(与现实时间同步)和非实时仿真(加速或减速)。 按形式分类:分为物理仿真(使用实物模型)和数字仿真(完全基于计算机模拟)。 仿真步骤 定义问题:明确仿真的目的和需求。 建立模型:根据实际系统抽象出可计算的模型。 编程实现:将模型用计算机语言实现,并验证其正确性。 运行实验:进行多次实验,收集数据。 结果分析:分析数据,得出结论,并对模型进行校核和验证。 应用领域 制造业:用于产品设计、生产线优化等。 医疗健康:用于手术模拟、疾病传播模拟等。 教育培训:提供虚拟实操环境,增强理解和操作能力。 交通系统:用于交通流量分析和事故模拟。 军事防务:用于战术模拟和训练。 仿真软件 MATLAB Simulink:广泛用于工程领域的仿真软件。 ANSYS:主要用于有限元分析的仿真软件。 LabVIEW:用于数据采集和仪器控制的图形编程环境。
2025-04-04 14:17:03 1KB
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基于博途1200 PLC与HMI3x4立体车库控制系统的仿真程序:高效、智能的立体车库运行模拟系统,基于博途1200PLC+HMI3x4立体车库控制系统仿真 程序: 1、任务:PLC.人机界面横移式升降立体车库运行仿真 2、系统说明: 系统设有手动各车位单独存车取车功能,车位数显示,剩余车位显示,急停功能, 车牌号码自动显示功能。 立体车库博途仿真工程配套有博途PLC程序+IO点表+PLC接线图+主电路图+控制流程图, 附赠:设计参考文档(与程序不是配套,仅供参考)。 博途V16+HMI 可直接模拟运行 程序简洁、精炼,注释详细 ,基于博途1200PLC; HMI3x4立体车库控制系统仿真; 任务:横移式升降立体车库运行仿真; 功能:手动存取车、车位显示、急停功能、车牌号码显示; 配套:博途PLC程序+IO点表+PLC接线图+主电路图+控制流程图。,基于博途16的立体车库控制系统仿真:功能齐全,程序精炼
2025-04-03 01:00:12 723KB 开发语言
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五轴联动机床是一种高度复杂的机械加工设备,它在航空、航天、汽车制造、医疗器械等领域有着广泛的应用。五轴联动指的是机床的X、Y、Z三个直线轴加上A、B、C三个旋转轴可以同时进行控制,实现了对工件的全方位、多角度加工,极大地提高了加工精度和效率。 在学习五轴联动机床的过程中,仿真程序扮演了至关重要的角色。这种仿真软件允许用户在虚拟环境中模拟实际的五轴加工过程,避免了在真实设备上进行实验可能带来的成本和风险。通过仿真,学员能够理解和掌握五轴联动机床的工作原理、编程方法以及工艺参数的设定,提高操作技能和问题解决能力。 OpenGL是计算机图形学的一种编程库,常用于创建高质量的2D和3D图形。在五轴联动机床仿真程序中,OpenGL被用来生成逼真的三维模型,显示机床结构、工件形状和刀具运动轨迹,使用户能够直观地观察和分析加工过程。OpenGL的强大功能使得仿真更加接近真实情况,增强了学习体验。 在学习五轴联动机床仿真程序时,主要涉及以下几个方面的知识点: 1. 五轴联动机床的基本概念:理解五轴联动机床的结构组成、工作原理及其与传统三轴机床的区别。 2. 机床控制与编程:学习G代码、M代码等机床编程语言,掌握如何编写针对五轴联动机床的加工程序。 3. 五轴加工策略:了解各种五轴加工策略,如平行切削、偏置切削、扫描切削等,以及它们在不同应用场景下的优缺点。 4. 三维建模与可视化:利用OpenGL进行工件、刀具和机床的三维建模,掌握图形渲染和交互技术。 5. 误差补偿与优化:理解五轴机床的误差来源,学习如何通过软件进行误差补偿,提高加工精度。 6. 实时模拟与仿真:学习如何在仿真环境中实时监控加工过程,包括刀具路径、切削力、速度和温度等参数的变化。 7. 故障诊断与预防:通过仿真学习识别和解决可能遇到的故障,提高问题解决能力。 通过上述知识点的学习,配合五轴联动机床仿真程序的实践操作,不仅可以加深理论理解,也能提高实际操作能力,为从事五轴加工工作打下坚实的基础。在实践中,不断进行模拟训练,将有助于提升到更高级别的技能水平,成为一名精通五轴联动机床的专业人士。
2025-04-02 17:45:07 1.58MB
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基于MATLAB的隔离型DC DC变换器系统设计:单端反激技术指标与仿真程序整合方案,基于MATLAB仿真的单端反激隔离型DC-DC变换器系统设计与技术指标详解,基于MATLAB的单端反激——隔离型DC DC变器系统设计 本设计包括设计报告,仿真程序。 技术指标 输入电压、输出电压、输出功率、纹波系数、开关频率见下图 ,MATLAB; 单端反激; 隔离型DC DC变换器; 系统设计; 设计报告; 仿真程序; 技术指标; 输入电压; 输出电压; 输出功率; 纹波系数; 开关频率,MATLAB设计的隔离型DC-DC变换器系统方案
2025-03-29 19:42:50 1.49MB 数据结构
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二维主成分分析(2DPCA)是一种在图像处理和计算机视觉领域广泛应用的降维技术,尤其在人脸识别中具有显著效果。杨健教授提出的2DPCA方法改进了传统的主成分分析(PCA),它避免了将图像数据转换为一维向量的过程,保留了原始数据的二维结构,从而更有效地提取特征。 在2DPCA中,我们需要理解主成分分析的基本原理。PCA通过找到数据的最大方差方向来降低数据的维度,这些方向被称为主成分。在人脸识别中,PCA通常将每个面部图像看作一个向量,然后进行线性变换,得到一组新的坐标系,即主成分空间,使得数据在这个新空间中的投影保留尽可能多的信息。 然而,2DPCA的不同之处在于它不直接将图像转换为一维向量。相反,它在二维图像空间中操作,寻找最大化像素间相关性的模式。这种方法考虑到了图像的局部结构,因此可能捕获到更多的人脸特征。 杨健教授的2DPCA算法主要包括以下步骤: 1. **数据预处理**:对原始图像进行归一化,确保所有图像在同一光照和大小下。 2. **构造协方差矩阵**:不将图像展平为向量,而是保持其二维结构,计算像素块之间的协方差。 3. **特征值分解**:对协方差矩阵进行特征值分解,找到最大的几个特征值及其对应的特征向量。 4. **选择主成分**:根据特征值的大小选取若干个主成分,这些主成分对应于图像中最重要的结构信息。 5. **投影与重构**:将原始图像投影到选定的主成分上,得到低维表示,再通过逆变换重构高维图像。 2DPCA的压缩包子文件"2DPCA"很可能包含了实现这个算法的源代码,包括预处理函数、协方差矩阵计算模块、特征值分解部分以及投影和重构的代码。这些代码可以用于理解和实现2DPCA算法,也可以作为其他二维数据降维问题的参考。 在实际应用中,2DPCA的优势在于它能够更好地处理图像数据,尤其是在人脸识别领域,它可以保持人脸的局部结构信息,提高识别精度。同时,由于避免了向量化的步骤,计算复杂度也相对较低,适合处理大规模图像数据集。 2DPCA是PCA的一种扩展,它在保持数据原始结构的同时进行降维,适用于处理包含二维结构的数据,如图像。通过对杨健教授的2DPCA源代码进行学习和实践,我们可以深入理解这一技术,并将其应用于相关领域的研究和开发。
2025-03-29 15:55:40 10KB 二维pca
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基于博途1200 PLC与HMI六层三部电梯控制系统的深度仿真工程:实现集群运行、多种模式控制与可视化操作,基于博途1200 PLC与HMI六层三部电梯控制系统仿真程序:集选控制与多模式模拟的协同实现,基于博途1200PLC+HMI六层三部电梯控制系统仿真 程序: 1、任务:PLC.人机界面控制三部电梯集群运行 2、系统说明: 系统设有上呼、下呼、内呼、手动开关门、光幕、检修、故障、满载、等模拟模式控制, 系统共享厅外召唤信号,集选控制三部电梯运行。 六层三部电梯途仿真工程配套有博途PLC程序+IO点表 +PLC接线图+主电路图+控制流程图, 附赠:设计参考文档(与程序不是配套,仅供参考)。 博途V16+HMI 可直接模拟运行 程序简洁、精炼,注释详细 ,关键词:博途1200PLC; HMI; 电梯控制系统; 集群运行; 模拟模式控制; 共享厅外召唤信号; 集选控制; 程序简洁精炼; 注释详细。,基于博途PLC与HMI的六层三部电梯控制系统仿真程序
2025-03-24 20:23:09 3.91MB paas
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