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自主式水下航行器模型预测控制参数自适应轨迹跟踪方法技术

技术编号:41709811 阅读:55 留言:0更新日期:2024-06-19 12:39
本发明专利技术提出了自主式水下航行器模型预测控制参数自适应轨迹跟踪方法,包括:针对于自主式水下航行器的运动学和动力学构建得到自主式水下航行器的状态空间方程;将当前状态以及目标状态输入到强化学习的动作网络中,输出模型预测控制器中的Q、R权重矩阵中的参数;结合模型预测控制和目标状态,求解得到水下航行器的控制输入,通过龙格库塔法更新水下航行器的运动状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于欠驱动水下航行器运动控制的,尤其涉及自主式水下航行器模型预测控制参数自适应轨迹跟踪方法


技术介绍

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息,不必然构成在先技术。

2、自主式水下航行器(autonomous underwater vehicle,auv)在海洋探索的过程中发挥着十分重要的作用。auv因其自身的结构特点,具有运行里程长、体积小、耐久度、灵活度高等特点,得到了广泛的应用,在海洋探测、海洋装备、海洋状态监测等方面发挥着越来越重要的作用。当前兴起的人工智能技术在各个领域发挥着越来越重要的作用,目前该领域的研究人员正在探索使auv智能化和自主化的控制方法,使得auv能够适应复杂多变的海洋环境和各种未知因素,能够更加自主地完成任务。

3、在水下航行器的运动控制主要分为两类,一类是轨迹跟踪,另一类是路径跟踪。轨迹跟踪任务相较于路径跟踪有着严格的时间和速度约束,在执行轨迹跟踪任务过程中,其运动过程中的速度约束与位置约束都十分重要,同时有着严格的时间步长的要求,因此也具备着较高的控制难度。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.自主式水下航行器模型预测控制参数自适应轨迹跟踪方法,其特征是,包括:

2.如权利要求1所述的自主式水下航行器模型预测控制参数自适应轨迹跟踪方法,其特征是,构建自主式水下航行器的状态空间方程的步骤为:

3.如权利要求1所述的自主式水下航行器模型预测控制参数自适应轨迹跟踪方法,其特征在于,所述当前状态指的是水下航行器的速度和姿态,通过传感器测量得到,目标状态是预先设定好的目标轨迹信息。

4.如权利要求1所述的自主式水下航行器模型预测控制参数自适应轨迹跟踪方法,其特征在于,所述动力学模型用于描述速度与加速度之间的关系,所述运动学模型是描述水下航行器速度和...

【技术特征摘要】

1.自主式水下航行器模型预测控制参数自适应轨迹跟踪方法,其特征是,包括:

2.如权利要求1所述的自主式水下航行器模型预测控制参数自适应轨迹跟踪方法,其特征是,构建自主式水下航行器的状态空间方程的步骤为:

3.如权利要求1所述的自主式水下航行器模型预测控制参数自适应轨迹跟踪方法,其特征在于,所述当前状态指的是水下航行器的速度和姿态,通过传感器测量得到,目标状态是预先设定好的目标轨迹信息。

4.如权利要求1所述的自主式水下航行器模型预测控制参数自适应轨迹跟踪方法,其特征在于,所述动力学模型用于描述速度与加速度之间的关系,所述运动学模型是描述水下航行器速度和位置的关系。

5.如权利要求1所述的自主式水下航行器模型预测控制参数自适应轨迹跟踪方法,其特征在于,求解得到水下航行器的控制输入时,是通过计算得到的输入序列,模型预测控制器的目标就是得到最优的控制序列,使得性...

【专利技术属性】
技术研发人员:李沂滨孙昊宋艳王代超张悦李禧龙张天泽
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:

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