10、机器翻译模型评估与AGV滑模控制研究

机器翻译模型评估与AGV滑模控制研究

机器翻译模型评估

在机器翻译领域,准确评估模型的性能至关重要。为了实现这一目标,采用了双语评估替换指标(BLEU)评估方法。该方法中的短句惩罚机制(BP)在一定程度上解决了因序列过短导致双语评估替换指标过高的问题。同时,N - gram模型通过增加元素数量来逼近实际准确率。BLEU指标具有语言开放性且接近专业人工翻译的特点,满足了获取模型准确性能指标的需求,因此在实验的性能评估中被采用。

相关公式如下:
- 短句惩罚因子BP:
[
BP =
\begin{cases}
1, & \text{if } c > r \
e^{1 - r/c}, & \text{if } c < r
\end{cases}
]
其中,$c$表示机器翻译产生的译文,$r$表示标准参考译文。
- 语法准确率计算$P_n$:
[
P_n = \frac{\sum_{c \in \text{Candidate}} \sum_{\text{n - gram}} \text{Count} {clip}(\text{n - gram})}{\sum {c’ \in \text{Candidate}} \sum_{\text{n - gram}’ \in c’} \text{Count}(\text{n - gram}’)}
]
- 最终机器翻译的双语评估得分BLEU:
[
\text{BLEU} = BP \cdot \exp\left(\sum_{n = 1}^{N} w_n \log P

内容概要:本文介绍了基于Koopman算子理论的模型预测控制(MPC)方法,用于非线性受控动力系统的状态估计预测。通过将非线性系统近似为线性系统,利用数据驱动的方式构建Koopman观测器,实现对系统动态行为的有效建模预测,并结合Matlab代码实现具体仿真案例,展示了该方法在处理复杂非线性系统中的可行性优势。文中强调了状态估计在控制系统中的关键作用,特别是面对不确定性因素时,Koopman-MPC框架能够提供更为精确的预测性能。; 适合人群:具备一定控制理论基础和Matlab编程能力的研【状态估计】非线性受控动力系统的线性预测器——Koopman模型预测MPC(Matlab代码实现)究生、科研人员及从事自动化、电气工程、机械电子等相关领域的工程师;熟悉非线性系统建模控制、对先进控制算法如MPC、状态估计感兴趣的技术人员。; 使用场景及目标:①应用于非线性系统的建模预测控制设计,如机器人、航空航天、能源系统等领域;②用于提升含不确定性因素的动力系统状态估计精度;③为研究数据驱动型控制方法提供可复现的Matlab实现方案,促进理论实际结合。; 阅读建议:建议读者结合提供的Matlab代码逐段理解算法实现流程,重点关注Koopman算子的构造、观测器设计及MPC优化求解部分,同时可参考文中提及的其他相关技术(如卡尔曼滤波、深度学习等)进行横向对比研究,以深化对该方法优势局限性的认识。
滑模控制(Sliding Mode Control, SMC)作为一种非线性控制策略,因其在处理系统不确定性和外部扰动方面的鲁棒性强而被广泛应用于移动机器人领域[^3]。对于AGV(自动导引车)路径跟踪问题,滑模控制同样具有良好的适用性。 在AGV路径跟踪中,滑模控制的核心思想是通过设计合适的滑模面和控制器参数,使得系统的状态轨迹能够快速趋近于预设的滑模面,并沿该滑模面运动,从而实现对参考路径的精确跟踪。具体而言,首先需要建立AGV的动力学或运动学模型,通常包括位置、速度以及方向等变量;其次根据系统模型推导出滑模面函数的设计方法,并结合控制目标设计控制器,以确保系统状态能够在有限时间内到达滑模面并保持在其上滑动。这一过程能够有效抑制外界干扰和模型不确定性的影响,从而提高AGV路径跟踪的精度和稳定性[^3]。 为了验证滑模控制AGV路径跟踪中的性能,可以通过MATLAB等仿真工具进行建模实验。例如,在仿真过程中可以定义AGV的运动学方程,构建滑模面函数,并设计相应的控制律。通过对不同路径(如直线、曲线或复杂轨迹)的跟踪效果进行观察,可以发现滑模控制算法能够使AGV快速收敛到期望路径,且具有较小的跟踪误差。 此外,其他控制方法相比,滑模控制在某些方面表现出独特的优势。例如,基于PID控制的方法虽然在简单路径跟踪任务中表现良好,但其控制性能可能受限于系统模型的准确性和外部扰动的影响。而PurePursuit算法尽管能够生成较为平滑的轨迹,但在应对动态环境变化时可能存在一定的局限性。相比之下,滑模控制不仅能够适应复杂的路径形状,还能在存在不确定性的情况下保持较高的控制精度和鲁棒性。 ### 实现步骤示例 1. **建立AGV运动学模型**:定义AGV的位置、速度及方向变量。 2. **设计滑模面函数**:选择适当的滑模面形式,如线性滑模或终端滑模。 3. **推导控制律**:根据滑模面函数和Lyapunov稳定性理论,设计控制器参数。 4. **仿真验证**:使用MATLAB/Simulink等工具对AGV的路径跟踪性能进行仿真测试。 以下是一个简单的Python代码框架示例,用于模拟滑模控制器的基本逻辑: ```python import numpy as np # 定义AGV运动学模型 def kinematic_model(x, y, theta, v, omega, dt): x_new = x + v * np.cos(theta) * dt y_new = y + v * np.sin(theta) * dt theta_new = theta + omega * dt return x_new, y_new, theta_new # 滑模面函数设计 def sliding_surface(x, y, theta, xd, yd, thetad): # 计算当前位置期望路径之间的偏差 e_x = x - xd e_y = y - yd e_theta = theta - thetad # 设计滑模面s s = e_theta + 0.5 * (e_x + e_y) return s # 控制律设计 def control_law(s, k=1.0): # 根据滑模面s计算控制输入 u = -k * np.sign(s) return u # 仿真主循环 def simulate(): # 初始状态 x, y, theta = 0.0, 0.0, 0.0 # 参考路径点 xd, yd, thetad = 1.0, 1.0, np.pi/4 dt = 0.1 for _ in range(100): s = sliding_surface(x, y, theta, xd, yd, thetad) u = control_law(s) # 更新状态 x, y, theta = kinematic_model(x, y, theta, 0.5, u, dt) print(f"Current state: x={x:.2f}, y={y:.2f}, theta={theta:.2f}") simulate() ```
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