基于深度强化学习的机械臂多模混合控制 被引量：1

1

作者 李家乐 张建锋 +2 位作者 李彬 刘天琅 陈检 《计算机工程与设计》 北大核心 2024年第9期2835-2843,共9页

针对基于深度强化学习控制的机械臂动态避障能力不足,在作业过程中存在多任务冲突问题,提出一种基于双重角色和正则化批评者算法(DARC)的多模混合控制方法。将任务分解为多段避障模式,借助人工势场法的斥力引力思想设计奖励函数并分别... 针对基于深度强化学习控制的机械臂动态避障能力不足,在作业过程中存在多任务冲突问题,提出一种基于双重角色和正则化批评者算法(DARC)的多模混合控制方法。将任务分解为多段避障模式,借助人工势场法的斥力引力思想设计奖励函数并分别进行训练;将经过初步训练的多个模式以距离阈值或奖励积累阈值进行切换控制,消除混合控制存在的冲突;结合机械臂单元运动学特点设计具有软体性质的多连杆机械臂平面仿真模型。实验验证所提方法能够有效提升机械臂动态避障能力,避免多任务间的冲突。 展开更多

关键词 深度强化学习 机械臂 双重演员正则化评论家算法(DARC) 奖励机制 动态避障 优先经验回放机制 连续动作控制

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绳系卫星系统二维平面运动和常规动力学 被引量：17

2

作者 于绍华 刘强 杨林娜 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第4期15-24,共10页

在假设了无质量的系绳和地球中心引力场后 ,绳系卫星系统在同一轨道平面内运动由子星—母星之间相对位置向量描述 ,亦即由该向量的长度 (两星间距 )变化和方位角的变化而决定。在引入距离速率控制算法之后 ,系统的动力学主要由方位角运... 在假设了无质量的系绳和地球中心引力场后 ,绳系卫星系统在同一轨道平面内运动由子星—母星之间相对位置向量描述 ,亦即由该向量的长度 (两星间距 )变化和方位角的变化而决定。在引入距离速率控制算法之后 ,系统的动力学主要由方位角运动而定。当母星轨道为圆形时 ,系统运动状态具有极限点 ,而在椭圆轨道下则有极限环。采用了非线性动态系统的方法和技术来计算极限状态和分析它们的稳定特性以及运动的分形问题。用本文中方法对TSS 1以及其他绳系卫星系统方案作了数字模拟。 展开更多

关键词 控制规律 常规动力学 绳系卫星系统 TSS

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倾斜轨道电动力绳系卫星回收控制 被引量：11

3

作者 文浩 金栋平 胡海岩 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期375-380,共6页

考虑电动力影响,建立了倾斜轨道绳系卫星系统的动力学模型,研究了子星回收过程的非线性最优控制.应用Legendre伪谱算法,将连续时间最优控制问题离散化,进而利用非线性规划方法进行求解,通过数值模拟验证了方法的有效性.结果表明,在满足... 考虑电动力影响,建立了倾斜轨道绳系卫星系统的动力学模型,研究了子星回收过程的非线性最优控制.应用Legendre伪谱算法,将连续时间最优控制问题离散化,进而利用非线性规划方法进行求解,通过数值模拟验证了方法的有效性.结果表明,在满足相关约束的条件下,通过调节系绳张力和电动力,可将子星回收到靠近主星的指定位置. 展开更多

关键词 电动力绳系卫星 最优控制 伪谱算法

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含无质量系绳的卫星系统平面运动和常规动力学 被引量：5

4

作者 于绍华 刘强 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期172-180,共9页

研究绳系卫星系统在同一轨道平面内运动，由于星－母星之间相对位置向量描述，亦即由该向量的长度变化和方位角的变化而决定．在引入距离速率控制算法之后，系统的动力学主要由方位角运动而定．当母星轨道为圆形时，系统运动状态具有极... 研究绳系卫星系统在同一轨道平面内运动，由于星－母星之间相对位置向量描述，亦即由该向量的长度变化和方位角的变化而决定．在引入距离速率控制算法之后，系统的动力学主要由方位角运动而定．当母星轨道为圆形时，系统运动状态具有极限点，而在椭圆轨道下则有极限环．采用了非线性动态系统的方法和技术来计算极限状态和分析它们的稳定特性．用本文中方法对ＴＳＳ－１以及其他绳系卫星系统方案作了数值模拟． 展开更多

关键词 绳系卫星 控制规律 常规动力学 TSS-1

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考虑姿态的绳系卫星后退时域回收控制 被引量：5

5

作者 王晓宇 文浩 金栋平 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期919-925,共7页

建立了计入子星姿态运动的绳系卫星非线性动力学模型,研究了子星回收过程的非线性后退时域控制问题.将非线性后退时域控制问题伪线性化为一系列线性最优控制,并在Legendre-Gauss点离散,作为该复杂受控绳系卫星系统的数值求解策略.结果表... 建立了计入子星姿态运动的绳系卫星非线性动力学模型,研究了子星回收过程的非线性后退时域控制问题.将非线性后退时域控制问题伪线性化为一系列线性最优控制,并在Legendre-Gauss点离散,作为该复杂受控绳系卫星系统的数值求解策略.结果表明,通过调节系绳张力和作用于子星上的力矩,可实现子星的稳定回收,所设计的控制律对初始状态扰动、模型误差和外扰力等扰动均有良好的抑制作用. 展开更多

关键词 绳系卫星 姿态运动 非线性动力学 后退时域控制 伪线性化

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空间系绳系统展开的滑模变结构控制 被引量：4

6

作者 王长青 韦汉林 +1 位作者 李爱军 扎伯罗特诺夫.尤里 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期70-76,共7页

为了增强空间系绳系统展开过程的抗干扰性,本文提出了空间系绳系统展开运动轨迹跟踪的滑模变结构控制方法.考虑大气摄动和无模型摄动建立了空间系绳系统展开运动动力学模型.基于遗传算法,针对两阶段展开方式,采用最优振荡阻尼张力控制... 为了增强空间系绳系统展开过程的抗干扰性,本文提出了空间系绳系统展开运动轨迹跟踪的滑模变结构控制方法.考虑大气摄动和无模型摄动建立了空间系绳系统展开运动动力学模型.基于遗传算法,针对两阶段展开方式,采用最优振荡阻尼张力控制律和等分时张力控制律设计了展开运动标称轨迹.为了实现轨迹的鲁棒跟踪,采用考虑展开长度的等效控制和连续函数幂次趋近律切换控制设计了滑模变结构控制器.仿真结果表明,所提出的控制方法有效增强了空间系绳系统展开运动的动态性能及鲁棒性. 展开更多

关键词 空间系绳系统 展开运动 动力学模型 标称轨迹 轨迹跟踪 滑模控制

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绳系卫星释放及工作态动力学分析 被引量：6

7

作者 顾晓勤 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期154-162,共9页

考虑绳系卫星系统绳索质量的影响,导出三维空间动力学方程,运用Pontryagin极小值理论求出释放过程中张力优化控制规律;得到最佳释放速度变化曲线.对子星工作阶段进行动力学分析,讨论系统质心沿椭圆轨道运动与姿态运动的耦合.文中附有算例.

关键词 强系卫星 动力学 优化控制 释放速度 轨道运动

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空间系留卫星系统动力学与控制 被引量：7

8

作者 于绍华 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第2期87-94,共8页

作为探索空间的新手段,系留卫星系统是一门处在开发中的空间技术。一个尚未解决的问题是该系统的动力学与控制的研究。本文采用状态平面方法研究动力学,并开发了柔线速率控制算法。该算法成功地解决了系留卫星系统的展开、位置保持和回... 作为探索空间的新手段,系留卫星系统是一门处在开发中的空间技术。一个尚未解决的问题是该系统的动力学与控制的研究。本文采用状态平面方法研究动力学,并开发了柔线速率控制算法。该算法成功地解决了系留卫星系统的展开、位置保持和回收等三种工作模式的运动稳定性问题与控制问题。在无质量无弹性的柔线的假设下,对该系统的二维和三维运动作了计算机模拟。 展开更多

关键词 系留卫星系统 平衡状态 稳定性

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基于退步控制方法的绳系卫星回收张力控制 被引量：1

9

作者 钟睿 徐世杰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期26-30,共5页

利用退步控制方法研究了绳系卫星系统TSS(Tethered Satellite System)的平面内回收控制问题,提出了一种新的张力控制律.该控制律设计由两步组成:首先利用退步控制将摆角稳定到目标值,然后通过设计摆角的目标值实现系绳的回收和回收速度... 利用退步控制方法研究了绳系卫星系统TSS(Tethered Satellite System)的平面内回收控制问题,提出了一种新的张力控制律.该控制律设计由两步组成:首先利用退步控制将摆角稳定到目标值,然后通过设计摆角的目标值实现系绳的回收和回收速度的控制.控制率设计了分段连续的目标角度方案和延时环节,可以使TSS回收过程各状态量变化平滑.数值仿真结果表明,该控制律在圆轨道、近圆轨道和大偏心率的椭圆轨道都有很好的控制效果. 展开更多

关键词 绳系卫星系统 控制规律 退步控制方法 子星回收

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基于行为的太阳帆群编队方法 被引量：4

10

作者 曾志峰 汤一华 +2 位作者 陈士橹 钱宇 徐敏 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期44-49,共6页

文章提出了一种基于行为的太阳帆群编队路径规划方法。通过行为控制技术,在有限的感知信息条件下,便可获得自动的分布式控制律,将同质的各太阳帆导引至目标构型。导引过程中,各帆期望速度均为所设置三个行为速度(聚集、排斥、驻留)的矢... 文章提出了一种基于行为的太阳帆群编队路径规划方法。通过行为控制技术,在有限的感知信息条件下,便可获得自动的分布式控制律,将同质的各太阳帆导引至目标构型。导引过程中,各帆期望速度均为所设置三个行为速度(聚集、排斥、驻留)的矢量和,而各行为参数则利用目标构型的对称性进行设置。特别地,为了降低控制成本,聚集行为在仿真中利用了太阳引力、光压实际环境下形成的太阳帆轨道性质进行改造。通过日心悬浮轨道上的太阳帆群编队数值仿真,验证了文中方法的有效性和优越性。仿真结果表明,仅通过设置三个简单的行为,便可在日心悬浮轨道上得到许多有价值的太阳帆群构型。此外,通过修改其中的聚集行为,该方法可以很容易地移植到太阳帆行星悬浮轨道以及椭圆型三体问题中的太阳帆轨道编队应用上来。 展开更多

关键词 太阳帆 悬浮轨道 群控制 编队 路径规划 基于行为

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基于动力学递推算法的绳系卫星系统刚柔耦合多体模型 被引量：1

11

作者 钟睿 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1188-1195,共8页

利用动力学递推算法建立了空间绳系卫星系统(TSS)的铰接柔性杆动力学模型.所研究的绳系系统包含两颗刚体绳端卫星和一段连接两颗卫星的柔绳,柔绳离散为一系列球铰连接的弹性杆,考虑杆不均匀的纵向一维形变,并利用球铰的运动模拟柔绳的... 利用动力学递推算法建立了空间绳系卫星系统(TSS)的铰接柔性杆动力学模型.所研究的绳系系统包含两颗刚体绳端卫星和一段连接两颗卫星的柔绳,柔绳离散为一系列球铰连接的弹性杆,考虑杆不均匀的纵向一维形变,并利用球铰的运动模拟柔绳的弯曲和扭转;然后基于递推算法推导得出了该刚柔混合离散模型的动力学方程.数值仿真结果表明:所建立的绳系卫星系统模型能够很好地模拟空间系绳的各向摆振和扭转,此外,递推算法的引入能够有效地减少离散模型动力学方程的维数,从而大幅减少计算量. 展开更多

关键词 绳系卫星系统(TSS) 多体系统 动力学递推算法 刚柔混合模型 动力学仿真

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空间系绳系统展开控制律参数仿真分析

12

作者 王长青 王鑫 +1 位作者 李爱军 扎伯罗特诺夫.尤里 《控制工程》 CSCD 北大核心 2016年第4期458-462,共5页

针对空间系绳系统在太空展开轨迹的控制律动态参数进行了研究。利用拉格朗日方程建立考虑系绳质量的系绳系统数学模型,采用带附加参数的修正张力控制律研究系绳系统的展开。主要对张力控制律的动态参数进行了优化设计,分析了动态参数对... 针对空间系绳系统在太空展开轨迹的控制律动态参数进行了研究。利用拉格朗日方程建立考虑系绳质量的系绳系统数学模型,采用带附加参数的修正张力控制律研究系绳系统的展开。主要对张力控制律的动态参数进行了优化设计,分析了动态参数对系绳系统展开过程中长度、速度、轨迹的影响,并对最优动态参数下的控制律进行适用性仿真分析。结果表明,动态参数的优化能有效改善空间系绳系统展开轨迹和速度,且优化出的动态参数,在一定长度范围内,对空间系绳系统物理展开试验有实际工程运用价值。 展开更多

关键词 系绳系统 动力学 标称控制律 动态参数

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空间微重力组合体及其控制 被引量：3

13

作者 于绍华 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期49-54,共6页

空间微重力组合体是绳系卫星系统的升级版,有更强大的功能和应用前景。可是在无控状态下,新旧两款系统的留位(系绳伸出长度不变)和回收(系绳回卷收缩)运动都不稳定,必须置入有效的控制算法才能使其稳定运行。从绳系卫星的简化动力学模... 空间微重力组合体是绳系卫星系统的升级版,有更强大的功能和应用前景。可是在无控状态下,新旧两款系统的留位(系绳伸出长度不变)和回收(系绳回卷收缩)运动都不稳定,必须置入有效的控制算法才能使其稳定运行。从绳系卫星的简化动力学模型入手,抓住微重力和动态运动中的惯性力相互关系,推导出基础型和扩展型的距离速率控制算法,简明有效地抑制这些系统的不稳定运动和改进空间组合体在轨交会对接控制技术。该算法也可应用于有分布质量和弹性变形的连续系绳的动力学模型以及其他更复杂的绳系卫星(家族)系统的控制中。 展开更多

关键词 空间组合体 微重力环境 绳系卫星系统 航天器交会对接 距离速率控制算法

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卫星数据传输全流程调度及优化算法 被引量：7

14

作者 向云武 章文毅 田妙苗 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1288-1293,共6页

卫星数据传输过程包括两个环节:一是卫星到地面站的星地传输环节,二是地面站到数据中心的地面传输环节。卫星数据的传输问题即合理分配地面接收资源和数据传输链路资源,高效传输卫星数据。以在最短时间内获取卫星数据为目标,建立了包含... 卫星数据传输过程包括两个环节:一是卫星到地面站的星地传输环节,二是地面站到数据中心的地面传输环节。卫星数据的传输问题即合理分配地面接收资源和数据传输链路资源,高效传输卫星数据。以在最短时间内获取卫星数据为目标,建立了包含星地传输和地面传输两个环节的全局调度优化模型,包括星地传输过程中的冲突消解模型和地面传输过程中数据传输模型。利用成像软件生成不同规模的调度任务,采用动态规划和遗传算法的混合算法求解。实验结果表明,与传统调度将两个环节分开优化相比,所提的全局优化能够明显缩短卫星数据传输总时间。 展开更多

关键词 卫星数据传输 全流程 双阈值遗传算法 动态规划 背包模型

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