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基于强化学习的多能源动态滑翔航迹优化方法
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作者 张云飞 王宏伦 +1 位作者 张梦华 巩轶男 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第1期128-139,共12页
针对无人机动态滑翔问题,提出了一种基于深度强化学习的航迹优化方法。该方法综合利用梯度风能和太阳能,引入了障碍物约束以模拟复杂障碍环境。使用神经网络近似逼近高斯伪谱方法求解航迹的策略,在训练得到的策略基础上利用双延迟深度... 针对无人机动态滑翔问题,提出了一种基于深度强化学习的航迹优化方法。该方法综合利用梯度风能和太阳能,引入了障碍物约束以模拟复杂障碍环境。使用神经网络近似逼近高斯伪谱方法求解航迹的策略,在训练得到的策略基础上利用双延迟深度确定性策略梯度算法进行策略改进,在大幅度提升推理实时性的同时解决了传统最优控制算法在动态滑翔领域难以应对变化风场的问题。实验针对动态滑翔2种经典模式进行仿真验证,之后在考虑多种能量源的情况下进行蒙特卡洛仿真。结果表明,基于深度强化学习的动态滑翔航迹优化方法在单个滑翔周期内获能与最优结果相近,而实时推理决策时间减少了91%。在变化风场环境下,文中方法相较于传统方法具有更强的适应性。 展开更多
关键词 动态滑翔 强化学习 高斯伪谱 航迹优化
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不确定隶属函数T-S模糊控制器设计与稳定分析 被引量:1
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作者 李东升 邵山 +3 位作者 陈军 魏晨 段海滨 邹杰 《智能系统学报》 2010年第1期17-23,共7页
针对许多非线性系统存在的结构不确定和难以用精确数学模型表达等问题,在研究基本Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型的基础上,通过增加一个隶属函数自由变量,利用线性矩阵不等式(LMI)设计了一个使得闭环系统渐进稳定的状态反馈控制器,并给出... 针对许多非线性系统存在的结构不确定和难以用精确数学模型表达等问题,在研究基本Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型的基础上,通过增加一个隶属函数自由变量,利用线性矩阵不等式(LMI)设计了一个使得闭环系统渐进稳定的状态反馈控制器,并给出稳定条件.所得到的条件充分利用了前件变量隶属函数的结构信息和后件局部子系统之间的相互关系,降低了常规T-S模糊系统的稳定性条件的保守性和求解难度.通过仿真实例验证了该方法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 T-S模糊模型 模糊控制器 隶属函数 线性矩阵不等式(LMI) 不确定隶属度
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基于特征模型的火箭发动机伺服控制系统设计 被引量:1
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作者 樊垚 李亮 +2 位作者 祁鹏 任章 王元芝 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期145-150,共6页
以新型大推力火箭发动机为研究对象,提出了基于特征模型的伺服系统控制器设计方法。首先,介绍了特征建模理论并讨论了特征模型参数范围;其次,采用人工蜂群算法实时估计火箭发动机伺服系统特征模型参数,使其满足特征模型输出与实际系统... 以新型大推力火箭发动机为研究对象,提出了基于特征模型的伺服系统控制器设计方法。首先,介绍了特征建模理论并讨论了特征模型参数范围;其次,采用人工蜂群算法实时估计火箭发动机伺服系统特征模型参数,使其满足特征模型输出与实际系统输出特性等价条件;最后,使用黄金分割自适应控制律保证系统在参数估计过程中的闭环稳定性,同时引入前馈跟踪控制律,逻辑积分控制律和逻辑微分控制律使伺服控制系统快速、精确跟踪线位移指令并改善动态性能。仿真结果表明,设计的火箭发动机伺服控制系统指令跟踪精度高,动态特性良好,鲁棒性强。 展开更多
关键词 火箭发动机 伺服系统 特征模型 人工蜂群算法 黄金分割自适应控制律
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改进的交互式多模型粒子滤波目标跟踪算法 被引量:5
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作者 吕铁军 蒋宏 +1 位作者 梁国威 丁全心 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2013年第3期9-11,16,共4页
针对现有的交互式多模型粒子滤波算法存在粒子退化现象,跟踪性能不高,计算量大影响跟踪的实时性等问题,采用改进的残差重抽样算法,并在滤波前后,对各模型粒子进行输入输出交互运算,得出一种改进的交互式多模型粒子滤波目标跟踪算法。该... 针对现有的交互式多模型粒子滤波算法存在粒子退化现象,跟踪性能不高,计算量大影响跟踪的实时性等问题,采用改进的残差重抽样算法,并在滤波前后,对各模型粒子进行输入输出交互运算,得出一种改进的交互式多模型粒子滤波目标跟踪算法。该算法在解决了粒子退化现象的同时,避免了残留粒子重采样问题,在一定程度上降低了计算量,减小了系统估计误差,提高了跟踪性能。通过仿真,验证了该算法的良好性能。 展开更多
关键词 交互式多模型 粒子滤波 目标跟踪 IMMPF
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基于模型的故障诊断专家系统测点优选策略 被引量:5
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作者 潘宇雄 李清东 任章 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第A01期98-101,共4页
为了解决模型系统的测点有限时所产生的极小诊断的组合爆炸问题,提出了增加系统测点,获取观测信息,从而减少极小诊断的智能方法.首先,采用带有终止节点的集合枚举树形式化地表达计算过程,逐步生成所有的极小碰集(即极小诊断).然后,通过... 为了解决模型系统的测点有限时所产生的极小诊断的组合爆炸问题,提出了增加系统测点,获取观测信息,从而减少极小诊断的智能方法.首先,采用带有终止节点的集合枚举树形式化地表达计算过程,逐步生成所有的极小碰集(即极小诊断).然后,通过故障诊断综合信息量和相关性矩阵的引入,并逐步分解矩阵,找出测点优选策略.最后,利用新增观测信息和极小诊断去除规则,可以自主实现极小诊断的逐步减少,直至唯一的极小诊断的产生,即实现故障定位.实验结果表明,该专家系统程序容易编制,且效率较好,可以满足复杂被诊断对象的快速性和准确性的要求. 展开更多
关键词 基于模型的故障诊断 极小诊断 测点优选 专家系统
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无人机室内视觉/惯导组合导航方法 被引量:26
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作者 王亭亭 蔡志浩 王英勋 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期176-186,共11页
针对室内无卫星定位下的无人机自主导航问题,提出了一种融合惯导、光流和视觉里程计的组合导航方法。在速度估计上,采用基于ORB特征的光流法,该方法可以实时地估计出无人机的三轴线速度信息。方法采用基于特征点的稀疏光流,对金字塔Luca... 针对室内无卫星定位下的无人机自主导航问题,提出了一种融合惯导、光流和视觉里程计的组合导航方法。在速度估计上,采用基于ORB特征的光流法,该方法可以实时地估计出无人机的三轴线速度信息。方法采用基于特征点的稀疏光流,对金字塔Lucas-Kanade光流法进行了改进,采用前后双向追踪和随机采样一致的方法提高特征点追踪精度。在位置估计上,采用视觉/惯导融合的视觉里程计,以人工图标法为主,融合视觉光流信息和惯导数据实现无人机定位。通过与运动捕捉系统的定位信息、Guidance和PX4Flow导航模块的测速信息进行对比,以及实际的飞行测试,验证本文方法的可行性。 展开更多
关键词 无人机 视觉导航 光流 ORB特征 多传感器融合
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拒止环境下基于“忠诚僚机”的护航策略 被引量:4
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作者 田磊 赵启伦 +3 位作者 董希旺 李清东 吕金虎 任章 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1058-1067,共10页
护航策略一直是各军事大国的重点研究内容之一,拒止环境具有强电磁干扰、强对抗博弈等特点,进而对护航策略提出了更高的要求。提出了一种基于分布式时变编队跟踪控制方法的护航策略,该策略中由高成本长机探测到敌方来袭导弹,在进行规避... 护航策略一直是各军事大国的重点研究内容之一,拒止环境具有强电磁干扰、强对抗博弈等特点,进而对护航策略提出了更高的要求。提出了一种基于分布式时变编队跟踪控制方法的护航策略,该策略中由高成本长机探测到敌方来袭导弹,在进行规避的同时,释放多个低成本僚机担任“忠诚僚机”。采用时变编队跟踪的控制方法,使僚机始终处于长机与敌方来袭导弹的视线轴上,必要时牺牲僚机以保全长机。针对敌方来袭导弹的方位角是全局信息,设计了分布式观测器对其进行估计。在拒止环境下,复杂电磁干扰带来通信时断时续,导致长机与僚机及僚机与僚机之间的通信拓扑存在切换。为应对电磁干扰对通信拓扑的破坏,提高抗电磁干扰能力,考虑僚机外部扰动和长机规避机动动作同时存在的情况,基于观测器理论、自适应控制理论和滑模控制理论,构造了具体通信拓扑切换机制的分布式控制协议,并利用Lyapunov理论证明了僚机采用该协议能够实现拒止环境下基于“忠诚僚机”的护航策略。通过仿真模拟导弹来袭场景,验证了所提策略的有效性。 展开更多
关键词 护航策略 拒止环境 分布式观测器 滑模控制 自适应控制
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基于实测数据的机载波谱仪斑点噪声估算方法
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作者 史留保 廉成斌 任章 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期392-395,416,共5页
针对斑点噪声和雷达响应函数影响波谱仪测浪结果的问题,基于机载波谱仪挂飞试验的实测数据,提出了一种斑点噪声估算方法.该方法采用最小二乘拟合高斯函数参数,估算斑点噪声和雷达响应函数.利用估算结果对海浪调制谱进行修正,分析斑点噪... 针对斑点噪声和雷达响应函数影响波谱仪测浪结果的问题,基于机载波谱仪挂飞试验的实测数据,提出了一种斑点噪声估算方法.该方法采用最小二乘拟合高斯函数参数,估算斑点噪声和雷达响应函数.利用估算结果对海浪调制谱进行修正,分析斑点噪声和雷达响应函数对测浪结果的影响.结果表明,斑点噪声修正使有效波高值平均减小12%;雷达响应函数修正将使有效波高值平均减小2.9%,证明了斑点噪声修正对于估算波浪谱相关物理量的必要性和本文提出估算方法的有效性. 展开更多
关键词 波浪 调制谱 斑点噪声 雷达响应函数 有效波高
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机载海洋波谱仪的浅海波浪参数反演
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作者 史留保 廉成斌 任章 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期51-56,共6页
基于机载海洋波谱仪挂飞试验获得的实测数据,研究了波谱仪的信号处理和波浪参数反演算法。首先,采用海浪谱反演算法对挂飞试验获得的波谱仪数据进行处理,成功得到了海洋波浪方向谱,并反演出了波浪相关参数;然后,利用浅海波浪模型Kadomts... 基于机载海洋波谱仪挂飞试验获得的实测数据,研究了波谱仪的信号处理和波浪参数反演算法。首先,采用海浪谱反演算法对挂飞试验获得的波谱仪数据进行处理,成功得到了海洋波浪方向谱,并反演出了波浪相关参数;然后,利用浅海波浪模型Kadomtsev-Petviashivilli(KP)方程模拟了该海域的波浪传播,研究该海域波浪的传播特性。将波谱仪测量结果与模拟结果进行对比,结果基本一致,证明了波谱仪信号处理和波浪参数反演算法的有效性,同时也验证了波谱仪能较精确地测量海浪,为星载海洋波谱仪的研制奠定了良好的基础。 展开更多
关键词 信号处理技术 浅海波浪谱 反演算法 KP方程 机载波谱仪
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