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基于启发式群聚算法的机器人全局任务调度策略
  • ISSN号:0253-374X
  • 期刊名称:《同济大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:TP242[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]同济大学控制科学与工程系,上海200092
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(60643001);教育部新世纪优秀人才计划资助项目;上海市曙光计划资助项目(04SG22)
中文摘要:

提出了一种基于启发式群聚算法的机器人全局任务调度策略,在任务划分阶段采用一种启发式群聚算法对随机划分的各子任务按能否使总的运行时间缩短进行各子任务间的聚合,以使各子任务粒度和相互之间的通讯量达到一种优化状态,并在此基础上对群聚之后的各子群任务采用集中式动态调度策略,在程序运行过程中实现各处理器的负载平衡,提高各处理器的利用率,缩短总的运行时间.在一个由5个DSP(digital signal processor)处理器组成的同构型松耦合MIMD(multi instruction multidata)并行处理平台上,对平面四自由度连杆机器人在关节锁定下的运动控制任务采用上述先随机划分,再聚合,最后集中式调度的方法进行了并行实时仿真实验,取得了满意的并行性能指标.

英文摘要:

This paper presents a heuristic clustering algorithm based scheduling strategy for the global task control of robot. Subtasks partitioned occasionally are clustered according to whether or not the total running time can be reduced, so the subtask granularity and communication consumption between subtasks can be optimized. Based on this algorithm, a centralized dynamical scheduling strategy is used to schedule subtasks clustered to processors,which realizes the load balance of processors, improves the utilization of processors and reduces the total running time. This method is applied to the control of a 4 degree of freedom (DOF) robot in the presence of joint failure. The whole control task is partitioned occasionally into subtasks, then these subtasks are clustered according to the clustering algorithm. Finally all the subtasks are assigned to a simple homogeneous loosely coupled multi instruction multi data (MIMD) parallel process system with five digital signal processors (DSPs) on the basis of the centralized dynamical scheduling strategy. The real-time simulation results show that the algorithm is effective.

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期刊信息
  • 《同济大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:同济大学
  • 主编:李杰
  • 地址:上海四平路1239号
  • 邮编:200092
  • 邮箱:zrxb@tongji.edu.cn
  • 电话:021-65982344
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-374X
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1267/N
  • 邮发代号:4-260
  • 获奖情况:
  • 国家双百期刊,第二届国家期刊奖重点科技期刊奖,1999年全国优秀高校自然科学学报一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:34557