一种在线模型辨识下的无人航行器神经网络控制方法技术

技术编号:43981353 阅读:20 留言:0更新日期:2025-01-10 20:06
本发明专利技术涉及水面/水下无人航行器控制技术领域,具体地说是一种在线模型辨识下的无人航行器神经网络控制方法。包括以下步骤:通过水动力理论计算建立水面/水下无人航行器的运动模型,或通过静水状态实航数据采集处理后,采用神经网络算法建立运动模型;通过该模型建立仿真系统,基于模型预测控制算法控制参数仿真,对水平方向进行控制;在实际航行过程中,初始使用仿真控制参数进行控制,基于神经网络算法模型辨识对动态输入数据进行在线模型辨识,以修正模型参数;基于神经网络辨识器补偿辨识器获取建模误差并产生反馈补偿控制量,对控制参数进行优化后代入神经网络算法中,使得控制效果渐佳,通过迭代学习,控制误差逐渐缩小,并达到最佳状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水面/水下无人航行器控制,具体地说是一种在线模型辨识下的无人航行器神经网络控制方法


技术介绍

1、随着国内外对无人化系统研究的日益重视,水面/水下无人航行器作为国内外智能化海洋装备的重要组成部分,一直以来是无人装备的研究热点。水面/水下无人航行器是指在水面/水下航行的依靠自主或遥控的智能化无人自主平台。在无人化任务场景中,自主航行控制能力是水面/水下无人航行器一切自主行为的基础,也是水面/水下无人航行器能够实现更复杂智能化行为、保证安全航行的前提。

2、由于水面/水下无人航行器因任务不同,工作环境复杂,因此在实航中,不可避免地受到风/浪/流等外界复杂环境扰动的影响,以致很难建立准确的运动数学模型,和最优的控制参数。尤其在实际工程中,经过水动力分析计算获得的运动数学模型与实际仍存在偏差,只能通过多次的数据分析,再调节控制参数,且每次航行需依据任务环境不同、航速不同而实时修改控制策略及参数,此外,若参数未调节至对应航速下的最佳值,系统会一直存在偏差或收敛速度慢、超调量大等问题,使得控制系统自适应能力差,自主航行精度降低,任务完成度降本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种在线模型辨识下的无人航行器神经网络控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种在线模型辨识下的无人航行器神经网络控制方法,其特征在于,所述通过水动力理论计算,建立水面/水下无人航行器的运动模型,包括以下内容:

3.根据权利要求1所述的一种在线模型辨识下的无人航行器神经网络控制方法,其特征在于,所述通过静水状态实航数据采集处理后,采用神经网络算法建立运动模型,包括以下步骤:

4.根据权利要求1所述的一种在线模型辨识下的无人航行器神经网络控制方法,其特征在于,步骤1-4)中,所述使用神经网络模型进行训练学习,具体为:

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【技术特征摘要】

1.一种在线模型辨识下的无人航行器神经网络控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种在线模型辨识下的无人航行器神经网络控制方法,其特征在于,所述通过水动力理论计算,建立水面/水下无人航行器的运动模型,包括以下内容:

3.根据权利要求1所述的一种在线模型辨识下的无人航行器神经网络控制方法,其特征在于,所述通过静水状态实航数据采集处理后,采用神经网络算法建立运动模型,包括以下步骤:

4.根据权利要求1所述的一种在线模型辨识下的无人航行器神经网络控制方法,其特征在于,步骤1-4)中,所述使用神经网络模型进行训练学习,具体为:

5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋吉广冯亮李宁高浩林扬谷海涛孙铁铭
申请(专利权)人:中国科学院沈阳自动化研究所
类型:发明
国别省市:

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