基于Lü系统的构造混沌机器人系统参数值综合选择策略

作者：李彩虹，刘聪，宋勇，***1

单位： 山东理工大学计算机科学与技术学院，中国淄博市，255000 2山东大学（威海）机电与信息工程学院，中国威海市，264209

针对移动机器人完成特殊情况下的全覆盖路径规划（complete coverage path planning, CCPP）任务，基于Lü系统，提出一种构造混沌机器人的系统参数值综合选择策略，以满足特殊任务下遍历轨迹高随机性和高覆盖率的需求。首先利用混沌系统必为耗散系统的特点，大致确定Lü系统成为耗散系统的参数取值范围；然后计算耗散系统下的李雅普诺夫指数谱，缩小系统参数的取值范围；其次画出这些参数下的相平面，大致判断其轨迹的拓扑分布特性；进一步在好的参数取值里，计算每个参数下变量的皮尔逊相关系数，判断每个变量的随机特性。最后，在所确定参数值下，利用其中的变量构造混沌机器人，并仿真测试了覆盖率，研究覆盖率和变量随机特性之间的关系。上述综合选择策略根据覆盖轨迹混沌性和随机性的要求，逐渐缩小了系统参数的取值范围。与使用一组固定的经典参数值的Lü系统相比，经过综合方法选择参数值的系统，能挑选出李雅普诺夫指数大的变量来构造混沌机器人，从而使覆盖轨迹的随机性能更高。另一个混沌Lorenz系统，用来测试和验证所设计策略的可行性和有效性。此类研究能够提高机器人完成特殊情况下CCPP任务的效率。    

编辑：黄飞