在现代农业中,植保作业是保证农作物健康生长的重要环节,传统的人工作业方式劳动强度大、效率低,已不能满足现代农业的需求。随着无人机技术的快速发展,无人机植保作业以其高效、精准、低能耗等优点逐渐成为现代农业植保的重要方式。在无人机植保作业中,路径规划是关键问题之一,它直接关系到植保作业的效率和效果。人工势场算法作为一种有效的路径规划方法,为解决无人机协同作业中的路径规划问题提供了新的思路。 人工势场法(Artificial Potential Field Method, APF)是由Khatib于1986年提出的,它模拟了物理学中的势场概念,将环境障碍物转化为斥力场,目标点转化为引力场,无人机在这样的力场中运动,最终能够寻找到一条避开障碍物并趋向目标点的最优路径。具体来说,人工势场算法将无人机和目标位置之间的空间划分为吸引力势场和排斥力势场两部分,其中吸引力与距离目标位置的距离成反比,而排斥力则与无人机距离障碍物的距离成正比。无人机在吸引力和排斥力的共同作用下,动态地调整飞行路径。 在无人机协同植保作业中,作业区域往往较为复杂,包括田地的边界、树木、电线杆等障碍物,以及需要精确覆盖的植保区域。传统的单机路径规划方法难以适应这种复杂的环境和多无人机协同作业的需求。人工势场算法通过模拟势场,能够很好地解决这些问题。它可以动态地调整各无人机之间的势场,以避免无人机之间的碰撞和重叠,同时保证植保作业的全面覆盖。 无人机协同植保作业路径规划的关键是实现多无人机的自主协同,这包括任务分配、路径规划、避碰和通信等。其中路径规划是最为核心的部分。在应用人工势场算法进行路径规划时,需要考虑以下几个方面: 1. 势场模型的设计:构建适合无人机飞行特性和植保作业特点的势场模型,模型设计的好坏直接影响到路径规划的效率和准确性。 2. 动态环境适应性:环境是变化的,无人机在作业过程中可能会遇到突发状况,如障碍物移动或天气变化,势场算法需要能够实时调整,以适应环境变化。 3. 多无人机协同策略:在多无人机协同作业中,需要考虑无人机间的相互作用力,包括引力和斥力,以及如何在保证植保效果的同时,提高作业效率和减少资源浪费。 4. 优化算法:为了获得更优的路径规划结果,需要引入相应的优化算法,如遗传算法、粒子群优化等,以提升路径的全局最优性。 5. 安全性考虑:确保无人机作业路径规划的安全性,避免对人员、其他设备和环境造成潜在威胁。 基于人工势场算法的无人机协同植保作业路径规划,可以有效提高作业效率和植保质量,降低作业成本,对推进农业现代化进程具有重要意义。随着技术的不断进步,未来可以期待人工势场算法在无人机协同作业中的更广泛应用和进一步优化。
2025-05-03 21:32:03 215KB 人工势场法
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(6) 静止无功补偿器数据 静止无功补偿器数据修改界面如图 4-6 所示。其中可修改的内容包括: 静补类型: 1:可控硅(Thyristor)静补 2:自饱和式(Self-Saturate)静补 参数组号:该静止无功补偿器参数组编号,具体参数需在“参数库”中填写,可 参考《PSASP7.0——图模平台用户手册》静止无功补偿器数据部分。 固定电容器容抗值:静止无功补偿器固定电容器部分容抗,单位为标幺值(p.u.)
2025-05-03 14:02:56 2.41MB psasp7.0手册
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人工智能 基于MATLAB实现传统图像去噪算法(均值滤波、中值滤波、非局部均值滤波NLM、三维块匹配滤波BM3D)和基于深度卷积神经网络的DnCNN图像去噪算法。 五种算法都是对Set12数据集进行去噪,去噪的结果并没有保存,只是在运行过程中能看到去噪前和去噪后的图像对比,感兴趣的朋友可以自己将图像保存下来观察。 随着数字图像处理技术的迅猛发展,图像去噪成为了一个热门的研究领域。在众多图像去噪算法中,传统算法因其简单、直观、易于实现而得到广泛应用。然而,随着深度学习技术的兴起,基于深度卷积神经网络的去噪算法开始崭露头角,尤其在处理含有复杂噪声的图像时显示出更大的优势。本篇文章将深入探讨基于MATLAB实现的传统图像去噪算法以及基于深度卷积神经网络的DnCNN图像去噪算法,并在Set12数据集上进行对比实验。 传统图像去噪算法主要包括均值滤波、中值滤波、非局部均值滤波(NLM)以及三维块匹配滤波(BM3D)。这些算法各有其特点和应用场景。 均值滤波是一种简单有效的线性滤波器,它通过将图像中每个像素点的值替换为其邻域内像素点值的平均数来实现去噪。这种方法适用于去除高斯噪声,但会模糊图像细节,因为它是基于局部像素平均信息来进行去噪的。 中值滤波是一种非线性滤波技术,它将每个像素点的值替换为其邻域内像素点值的中位数。中值滤波在去除椒盐噪声方面效果显著,因为它不受个别噪声点的影响,但在处理含有大量细节的图像时可能会损失部分细节信息。 非局部均值滤波(NLM)是一种基于图像块相似性的去噪算法,它利用图像中的冗余信息,通过寻找图像中与当前处理块相似的其他块的加权平均来完成去噪。NLM算法在去除噪声的同时能较好地保持图像边缘和细节,但计算量较大,处理速度较慢。 三维块匹配滤波(BM3D)是一种先进的图像去噪算法,通过分组相似的图像块,利用三维变换去除噪声。BM3D算法通过两次协同过滤实现高效的图像去噪,其性能往往优于其他传统算法,尤其是在处理较为复杂的噪声时。 然而,传统图像去噪算法在处理含有大量噪声或需要高度去噪保留图像细节的场景时,往往效果有限。随着深度学习技术的出现,基于深度卷积神经网络的图像去噪算法成为研究的热点。深度学习算法能够从大量带噪声的图像中自动学习到有效的特征表示,并用于去噪任务。 在本篇文章中,作者实现了基于深度卷积神经网络的DnCNN图像去噪算法,并在Set12数据集上进行了测试。DnCNN是一种端到端的深度神经网络结构,它通过逐层学习图像中的噪声模式,可以有效地从带噪声的图像中去除噪声,同时保持图像的清晰度和边缘细节。DnCNN算法在处理高斯噪声、泊松噪声以及混合噪声等方面都表现出色,是目前图像去噪领域的一个重要突破。 Set12数据集包含了多种类型的带噪声图像,包括自然场景、动物、植物等,非常适合用于测试不同去噪算法的性能。在实验中,作者并未保存去噪后的结果,而是提供了运行过程中的去噪前和去噪后的图像对比,使得读者可以在实验中直观地观察到算法效果。 通过在Set12数据集上对五种算法进行测试,我们可以观察到不同算法对于不同类型噪声的处理能力。传统算法在去除简单噪声时效果尚可,但在细节保持和复杂噪声处理方面往往不尽人意。而基于深度学习的DnCNN算法在这些方面表现更为出色,即便是在噪声水平较高的情况下也能保持较高的图像质量。 传统图像去噪算法和基于深度卷积神经网络的DnCNN图像去噪算法各有千秋,前者简单易实现,后者性能卓越。在实际应用中,可以根据具体需求选择合适的去噪方法。随着深度学习技术的不断进步,未来一定会有更多高效、鲁棒的去噪算法被开发出来,以满足人们对于高质量图像的需求。
2025-05-03 12:02:37 79.92MB MATLAB 图像去噪 去噪算法 深度学习
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基于SLMP算法的MATLAB水下传感器网络定位仿真研究——参考IEEE Transactions文章的可扩展移动预测定位技术,【6】MATLAB仿真 水下传感器网络定位,SLMP算法,有参考文档。 主要参考文档: 1. Scalable Localization with Mobility Prediction for Underwater Sensor Networks,IEEE Transactions on Mobile Computing 主要供文档方法的学习 非全文复现。 ,MATLAB仿真;水下传感器网络定位;SLMP算法;参考文档;可扩展性定位;移动预测。,MATLAB仿真:水下传感器网络定位的SLMP算法研究
2025-05-03 11:04:35 878KB
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在IT领域,尤其是在航天、导航或天文计算中,精确地测量和预测天体的位置是至关重要的。本项目涉及的主题是“matlab开发-月球方位角测量算法”,它旨在使用MATLAB编程语言来预测月球相对于地球某一特定地理位置的方位角(Azimuth)和高度(Elevation)。MATLAB是一种强大的数值计算和数据分析工具,因其易读性和丰富的科学计算库而被广泛应用于工程和科学研究中。 月球方位角是月球在地平坐标系中的水平方向角度,从正北方向开始测量,向东为正,向西为负。高度则是月球中心相对于地平线的垂直角度,向上为正,向下为负。这个算法需要输入UTC(协调世界时)以及观测点的经纬度,然后计算出对应的月球位置。 在描述中提到,该算法能够确保预测结果在+-2度的精度范围内。这意味着算法经过了优化,能够在计算过程中考虑到各种因素,如地球自转、公转、月球轨道偏心率、月球自转等,以提供高度准确的结果。 "license.txt"可能包含软件的许可协议,这通常是开源项目或者商业软件的重要组成部分,它规定了用户如何使用、分发和修改代码的法律条款。 "LunarAzEl.m"是MATLAB源代码文件,很可能包含了实现月球方位角和高度计算的核心算法。代码可能会包括以下几个步骤: 1. **时间处理**:将UTC时间转换为天文日期和时间,以便进行天文学计算。 2. **坐标转换**:将地理坐标(经度、纬度)转换为天文坐标系。 3. **月球位置计算**:利用天文历表数据或理论模型,计算出月球相对于地球的精确位置。 4. **地平坐标系转换**:将月球的赤道坐标转换为观测点的地平坐标,即方位角和高度。 5. **误差修正**:可能包括大气折射、地球曲率等因素的修正,以提高计算精度。 在实际应用中,这样的算法可以用于天文爱好者追踪月球位置,或者在卫星通信、导航系统中校准天线指向。通过理解并分析"LunarAzEl.m"的代码,我们可以学习到MATLAB在天文学计算中的应用,以及如何处理时间和空间坐标转换问题,这些都是在科学计算和工程实践中非常有价值的技能。
2025-05-03 00:39:18 4KB
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内容概要:本文探讨了利用遗传算法解决带有充电桩的电动汽车路径规划问题(VRPTW)。首先介绍了VRPTW的基本概念及其在引入电动汽车和充电桩后的复杂性。接着详细解释了遗传算法的工作原理,包括选择、交叉和变异等操作。随后展示了具体的Matlab代码实现,涵盖参数初始化、初始种群生成、适应度函数、选择操作、交叉操作、变异操作以及主循环等步骤。最后讨论了结果分析方法,并提供了多个实用建议和技术细节,如充电站位置的选择、时间窗惩罚系数的设定等。 适合人群:从事物流与交通领域的研究人员、工程师以及对遗传算法感兴趣的开发者。 使用场景及目标:适用于需要优化电动汽车配送路线的企业和个人,旨在降低运输成本、提高配送效率,同时满足时间窗和服务质量的要求。 其他说明:文中提供的Matlab代码可以帮助读者快速理解和应用遗传算法解决实际问题。此外,还提到了一些常见的陷阱和注意事项,有助于避免常见错误并获得更好的优化效果。
2025-05-02 21:40:24 458KB
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CNN卷积神经网络 FPGA加速器实现(小型)CNN FPGA加速器实现(小型) 仿真通过,用于foga和cnn学习 通过本工程可以学习深度学习cnn算法从软件到硬件fpga的部署。 网络软件部分基于tf2实现,通过python导出权值,硬件部分verilog实现,纯手写代码,可读性高,高度参数化配置,可以针对速度或面积要求设置不同加速效果。 参数量化后存储在片上ram,基于vivado开发。 直接联系提供本项目实现中所用的所有软件( python)和硬件代码( verilog)。 本篇文档主要探讨了如何将CNN卷积神经网络算法从软件层面迁移到硬件层面,具体来说就是使用FPGA硬件加速器来实现CNN模型。文档中提到的“小型CNN FPGA加速器”指的是针对卷积神经网络的小型化硬件实现,该项目已经通过了仿真测试,并且可用于深度学习领域的研究与教学。 文档描述了整个CNN算法的软件部分是基于TensorFlow 2框架实现的,这一部分主要是用Python编程语言来完成。在软件层面上,它包括了将CNN模型的权重导出的步骤。硬件实现则是通过Verilog硬件描述语言来完成的,这部分代码是完全手动编写的,保证了高可读性和便于理解。此外,该FPGA加速器设计是高度参数化的,允许用户根据对速度或面积的不同需求来配置加速效果。 在设计过程中,对参数进行了量化处理,并将这些量化后的数据存储在片上RAM中。整个设计过程是在Xilinx的Vivado开发环境中进行的。文档还提到,提供本项目实施中所使用的所有软件代码和硬件代码,这表明项目具有开放性,便于其他研究者和开发者进行学习和实验。 从文档提供的文件名称列表来看,包含了多个与项目相关的文件,这些文件很可能包含了项目的设计细节、实现方法、仿真结果和版图解析等内容。例如,“卷积神经网络加速器实现小版图解析”可能详细描述了FPGA加速器的硬件布局,“卷积神经网络加速器实现从软件到”可能探讨了从软件算法到硬件实现的转换过程。这些文件是了解和学习该项目不可或缺的资源。 本项目是一个将深度学习算法从软件迁移到FPGA硬件平台的实践案例,通过结合TensorFlow 2和Verilog语言,实现了一个可配置参数的CNN模型加速器。项目的设计充分考虑到了代码的可读性和灵活性,并提供了完整的实现代码,便于研究和教育使用。
2025-05-02 16:43:41 397KB scss
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内容概要:本文详细介绍了利用MATLAB中的NSGA-II算法联合Maxwell进行永磁电机的多目标优化过程。主要涉及五个设计变量(如磁钢厚度、槽口宽度等),并通过三个优化目标(齿槽转矩最小化、平均转矩最大化、转矩脉动最小化)来提升电机性能。文中展示了具体的代码实现,包括目标函数定义、NSGA-II算法参数设置以及Matlab与Maxwell之间的数据实时交互方法。此外,还探讨了电磁振动噪声仿真的重要性和具体实施步骤,强调了多物理场计算在电机优化中的作用。 适合人群:从事电机设计与优化的研究人员和技术工程师,尤其是对多目标优化算法和电磁仿真感兴趣的读者。 使用场景及目标:适用于需要提高永磁电机性能的工程项目,特别是希望通过多目标优化方法解决复杂设计问题的情况。目标是在满足多种性能指标的前提下找到最优设计方案,从而提升电机的整体性能。 其他说明:文章不仅提供了详细的理论解释和技术实现路径,还包括了许多实用技巧和注意事项,帮助读者更好地理解和应用这些技术和方法。
2025-05-02 14:19:35 285KB
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MATLAB simulink 仿真: 基于popov理论和模型参考自适应理论,辨识永磁同步电机参数(SPMSM)simulink 仿真。 可提供算法的相关文献,供研究使用。 MATLAB version: 2019b or below MATLAB Simulink仿真技术是电气工程领域广泛采用的一种仿真工具,它可以用于设计、建模、分析和仿真动态系统的性能。本次介绍的仿真项目专注于永磁同步电机(SPMSM)的参数辨识,这是电机控制领域的一项重要技术,涉及到电机性能的优化和控制系统的设计。 Popov理论和模型参考自适应理论是两种不同的控制理论方法,它们在永磁同步电机参数辨识中扮演着核心角色。Popov理论主要用于保证系统稳定性,特别是在非线性系统的分析中应用广泛。而模型参考自适应理论(MRAS)则是一种在线系统参数辨识和自适应控制策略,通过实时调整系统参数以匹配模型参考,实现对电机参数的准确估计。 仿真过程中,首先需要建立一个永磁同步电机的数学模型,并将其导入到Simulink环境中。接下来,利用Popov理论和模型参考自适应理论来构建辨识算法。在仿真运行时,算法会根据电机在不同工作条件下的响应数据,动态调整电机参数模型,以期达到与实际电机性能的最佳匹配。 仿真结果通常会以图表或文档的形式展示,例如在提供的文件列表中就包含了多个JPG格式的仿真结果图片和文档文件。这些结果文件将展示仿真过程中的关键数据,如电机电流、电压、转速等参数随时间的变化情况,以及辨识算法的收敛性和准确性评估。通过分析这些数据,研究人员可以进一步优化电机模型和辨识算法,提高参数辨识的精度和可靠性。 同时,文件列表中还包含了以.txt和.doc为扩展名的文本文件,这些文件很可能是仿真项目的研究报告、方法说明或理论分析等文档。它们为研究者提供了详细的理论依据和仿真步骤,以及仿真过程中可能遇到的问题和解决方案的探讨。这些文档对于理解仿真模型和辨识算法的深层机制是十分重要的,也便于其他研究者复现实验结果。 本次介绍的仿真项目,是运用MATLAB Simulink工具,结合Popov理论和模型参考自适应理论,在永磁同步电机参数辨识方面的深入研究。它不仅展示了仿真技术在电机控制领域的应用,还通过详细的理论分析和实践操作,为研究者提供了宝贵的资源和数据支持。
2025-05-02 13:54:34 93KB xhtml
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基于Popov理论和模型参考自适应算法的永磁同步电机参数辨识Simulink仿真研究,基于Popov理论和模型参考自适应算法的永磁同步电机(SPMSM)参数辨识Simulink仿真研究——MATLAB 2019b及以下版本适用,MATLAB simulink 仿真: 基于popov理论和模型参考自适应理论,辨识永磁同步电机参数(SPMSM)simulink 仿真。 可提供算法的相关文献,供研究使用。 MATLAB version: 2019b or below ,MATLAB; Simulink仿真; Popov理论; 模型参考自适应理论; 永磁同步电机参数辨识(SPMSM); 算法相关文献; MATLAB 2019b以下版本,基于Popov理论与模型参考自适应算法的SPMSM参数辨识MATLAB Simulink仿真研究
2025-05-02 13:49:05 474KB csrf
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