通過(guò)請(qǐng)教組員一些組件的作用以及他們之間的連接關(guān)系后,參考論文,模仿建立出初始 PID 控制模型,并對(duì)各個(gè)部分都有了一定認(rèn)識(shí)。下面是小編帶來(lái)的大學(xué)生計(jì)算機(jī)專業(yè)暑期科研營(yíng)心得體會(huì),趕緊學(xué)習(xí)看看吧。
參加這個(gè)項(xiàng)目之前,自身的項(xiàng)目背景幾乎為零,當(dāng)在第一天下午的各自自我介紹中,看到各位同學(xué)的項(xiàng)目背景時(shí)首先感受到的是驚訝,然后想到的是接下來(lái)自己還有很多事情要去嘗試和實(shí)踐。在各位同學(xué)的自我介紹內(nèi)容中,除了專業(yè)知識(shí)外,還有很多很重要的東西去學(xué)習(xí),比如發(fā)言表達(dá)能力與做 PPT 展示能力等等。
在正式上課之前,自身對(duì)于這個(gè)涉及無(wú)人機(jī)項(xiàng)目的認(rèn)識(shí)是用某一門編程語(yǔ)言去編寫程序去控制無(wú)人機(jī)按照要求飛行。當(dāng)涉及到自動(dòng)控制方面的知識(shí)時(shí),意識(shí)到完全和我想象的不一樣。由于自身時(shí)計(jì)算機(jī)專業(yè),對(duì)于自動(dòng)化控制方面的知識(shí)比較有限,所以只能一邊聽(tīng)老師講解,一邊去查閱各種資料基本知識(shí)以及問(wèn)同一小組地同學(xué)。所以自動(dòng)控制方面的知識(shí)感覺(jué)收獲良多,從自動(dòng)控制理論中形成一種建立模型的意識(shí)。當(dāng)在對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行建模時(shí),接受起來(lái)比較容易,并對(duì)整體控制模型結(jié)構(gòu)能夠有一個(gè)較好的理解。
在本項(xiàng)目中,感覺(jué)較為困難的是對(duì)四旋翼飛行器模型建立之后的參數(shù)調(diào)試以及對(duì)模型適當(dāng)修改以及加上干擾因素。參數(shù)的調(diào)試一開(kāi)始處于效率低的階段,參考了有關(guān)論文的參數(shù),以及使用了老師說(shuō)的先調(diào) P,再調(diào) I 或 D 的方法,但感覺(jué)還是調(diào)出來(lái)還是不太理想,出現(xiàn)超調(diào)過(guò)大,時(shí)間過(guò)長(zhǎng),振蕩較大的單個(gè)或幾個(gè)一起的問(wèn)題。于是一直和組員一起討論這個(gè)問(wèn)題,也一起查閱了一些有關(guān)論文,想出了一些方法,但還是處于瓶頸位置時(shí)間較長(zhǎng)。同時(shí)也同其他小組討論過(guò)這個(gè)問(wèn)題,發(fā)現(xiàn)也是卡在了這個(gè)問(wèn)題上。之后老師介紹了 PSO 算法,發(fā)了參考代碼給我們。我對(duì)這個(gè)算法還是可以理解,但對(duì)于結(jié)合到參數(shù)優(yōu)化方面就感覺(jué)有點(diǎn)困難,在與組員的討論中才明白 PSO 與 PID 參數(shù)優(yōu)化的結(jié)合。然后跟著組長(zhǎng)學(xué)習(xí)使用PSO 算法在 PID 上的應(yīng)用。先把代碼大致看明白,然后對(duì)粒子以及各種參數(shù)和函數(shù)的設(shè)置,雖然得出過(guò)許多組非常奇怪的數(shù)據(jù),但最后還是得到了部分想要的結(jié)果,但每次調(diào)試都需要以小時(shí)為單位進(jìn)行計(jì)算。雖然對(duì)模型有一定的理解,但在轉(zhuǎn)化到 Simulink 時(shí)還是思考了一段時(shí)間來(lái)想明白內(nèi)環(huán),外環(huán),反解算以及飛行器模型的建立,其中還要包含反饋。通過(guò)請(qǐng)教組員一些組件的作用以及他們之間的連接關(guān)系后,參考論文,模仿建立出初始 PID 控制模型,并對(duì)各個(gè)部分都有了一定認(rèn)識(shí)。
接下來(lái),浦老師還講解了遺傳算法。對(duì)于這個(gè)算法,沒(méi)什么了解,待老師講解后有了一定認(rèn)識(shí),并產(chǎn)生了興趣。雖然對(duì)這個(gè)算法有一個(gè)基本的了解,但對(duì)于如何應(yīng)用遺傳算法這個(gè)問(wèn)題上還是有些疑問(wèn)。只好通過(guò)網(wǎng)絡(luò)資源,查看了一些博客文章才開(kāi)始知道如何應(yīng)用。有一篇博客舉了一個(gè)袋鼠跳的例子。有一個(gè)圖像含有許多極值的函數(shù),目標(biāo)就是在一定區(qū)間范圍內(nèi)尋找到最大值,然后運(yùn)用遺傳算法來(lái)尋求最優(yōu)解。對(duì)于代碼實(shí)現(xiàn)遺傳算法的解決,目前還在研究中。然后就是朱老師講解了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),開(kāi)始對(duì)運(yùn)用機(jī)器模仿人腦解決問(wèn)題有了一個(gè)概念。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用感覺(jué)以后可以用在很多不同的鄰域。期間,朱老師還推薦了DSST 算法。這個(gè)算法我在看有關(guān)論文或解釋時(shí),很難理解的是一些數(shù)學(xué)上的式子,但對(duì)整體概念還是有一定的了解。在大致看懂下載下來(lái)的代碼后,嘗試去實(shí)現(xiàn)自己錄制視頻然后識(shí)別。錄制視頻不是很困難,但問(wèn)題是如何按一定頻率截取圖片,一開(kāi)始想到的是用 Matlab 加載一段視頻,然后輸入?yún)?shù)截取并修改好名稱保存到一個(gè)文件夾內(nèi)。但由于時(shí)間比較有限,所以從網(wǎng)絡(luò)上下載了一個(gè)自帶連續(xù)截圖并能設(shè)置參數(shù)功能的播放器。但當(dāng)幾百?gòu)垐D片截取完后對(duì)其按照運(yùn)行代碼格式改名比較困難,我想到的是用 Matlab 寫一個(gè)程序批量改名,還有另一個(gè)方法是改代碼中的文件名,最后我采取的是第一個(gè)方法。然后設(shè)置好兩個(gè) txt 文件就成功演示出像事例視頻中的一樣。但后來(lái)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題,就是當(dāng)原物體被遮擋時(shí),會(huì)自動(dòng)識(shí)別到遮擋物,這是一個(gè)比較有趣的地方,也是算法中的一個(gè)存在的一個(gè)問(wèn)題。
這次的項(xiàng)目經(jīng)歷有一個(gè)很重要的地方便是團(tuán)隊(duì)合作。一個(gè)人的能力和精力是有限的,在思考問(wèn)題時(shí)很容易陷入一個(gè)局部。而跟組員討論會(huì)容易避免片面,并且可以從不同角度去思考和切入問(wèn)題。結(jié)合各個(gè)方面,得出一個(gè)比較優(yōu)的解決方案。我感到在所處小組內(nèi)就經(jīng)常是這個(gè)樣子。在一個(gè)團(tuán)隊(duì)里面對(duì)自身很大的幫助之一就是可以向不同專業(yè)的組員學(xué)習(xí)對(duì)于自身來(lái)說(shuō)新的知識(shí),例如我所在的小組里面有位同學(xué)是電子專業(yè)的。在老師布置的一項(xiàng)作業(yè)中,我所在小組選擇了一個(gè)包含有濾波方面知識(shí)的題目,而我在濾波方面的認(rèn)識(shí)較為淺薄,在網(wǎng)絡(luò)上查閱資料的時(shí)候又遇到許多疑問(wèn),便只好向他學(xué)習(xí)。這位同學(xué)沒(méi)有跟我說(shuō)太多的定義方面的專業(yè)語(yǔ)言,而是舉出一些實(shí)例然后加以一些公式來(lái)向我講解。雖然這些知識(shí)在書面看起來(lái)比較枯燥,因?yàn)楹枚喽夹枰獢?shù)學(xué)基礎(chǔ)和嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推導(dǎo),但結(jié)合到生活中的一些例子,感覺(jué)使用起來(lái)特別有趣。同時(shí),在和同學(xué)討論到涉及編程時(shí),由于是計(jì)算機(jī)專業(yè),平時(shí)涉及編程比較多,也會(huì)盡量使語(yǔ)言表達(dá)清楚,表義清晰去說(shuō)出自己的想法。面對(duì)這個(gè)項(xiàng)目所涉及的任務(wù),對(duì)于一個(gè)人來(lái)說(shuō)會(huì)很巨大,很容易放棄懈怠或顧此失彼。在一個(gè)團(tuán)隊(duì)中,由組長(zhǎng)的領(lǐng)導(dǎo)下,各組員按照各項(xiàng)相對(duì)較少的任務(wù)去完成,然后最終拼接起來(lái),效率會(huì)比較高,并且如果出現(xiàn)某些環(huán)節(jié)有所落后,而另外一些進(jìn)展較快的同學(xué)可以去幫忙,這個(gè)自身很有體會(huì),因?yàn)楹芏鄸|西我一直在學(xué)習(xí)。這有點(diǎn)像把全局分割,各局部處理好,那全局便會(huì)像預(yù)期所想,類似于問(wèn)題模塊化。
在最后上臺(tái)展示的時(shí)候,一開(kāi)始不太自信在大家面前。但由于是講 DSST 的演示,而我又剛好是組內(nèi)負(fù)責(zé)這個(gè)方面,所以組長(zhǎng)安排我去代表小組展示。一開(kāi)始由組長(zhǎng)說(shuō)明了一些基本情況,然后我來(lái)解釋。當(dāng)開(kāi)始解釋的時(shí)候,一直想的是表達(dá)邏輯清晰,不能有含糊的地方。當(dāng)老師向我提問(wèn)的時(shí)候,我盡量把我自己找到的一個(gè)解決方法步驟都一一表達(dá)清楚。展示結(jié)束后,感覺(jué)松了一口氣,總算沒(méi)有表達(dá)的太不如人意。
在這次的項(xiàng)目過(guò)程中,我學(xué)習(xí)到了很多東西,但感覺(jué)知識(shí)開(kāi)了個(gè)頭,以后還有很長(zhǎng)的一段路在等著我去探索。同時(shí)也學(xué)到了很多非專業(yè)也很重要的東西,那就是和別人合作以及向他人提問(wèn)學(xué)習(xí)。
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