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公开(公告)号：CN118466220B
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202410918395.7
申请日：2024-07-10
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于执行评论体系强化学习的无人船航向跟踪控制方法，所述方法包括获取考虑航行在海上的无人船舶会受到环境干扰影响的带有不确定干扰项的无人船航向控制数学模型；并将无人船航向控制数学模型转换成二阶状态空间方程，并将二阶状态空间方程作为无人船航向跟踪控制模型；根据无人船航向跟踪控制模型，构造无人船航向跟踪控制的一阶/二阶代价函数与一阶/二阶哈密顿‑雅可比‑贝尔曼方程，获得最优一阶虚拟控制率与最优最终控制器的估计值，且在船舶航向跟踪控制系统中，每一阶都会得到一个执行网络与评价网络，提高了船舶航向跟踪控制系统的学习能力，确保无人船能够高效的得到跟踪期望航向，以实现无人船航向优化跟踪控制。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118466220A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410918395.7
申请日：2024-07-10
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于执行评论体系强化学习的无人船航向跟踪控制方法，所述方法包括获取考虑航行在海上的无人船舶会受到环境干扰影响的带有不确定干扰项的无人船航向控制数学模型；并将无人船航向控制数学模型转换成二阶状态空间方程，并将二阶状态空间方程作为无人船航向跟踪控制模型；根据无人船航向跟踪控制模型，构造无人船航向跟踪控制的一阶/二阶代价函数与一阶/二阶哈密顿‑雅可比‑贝尔曼方程，获得最优一阶虚拟控制率与最优最终控制器的估计值，且在船舶航向跟踪控制系统中，每一阶都会得到一个执行网络与评价网络，提高了船舶航向跟踪控制系统的学习能力，确保无人船能够高效的得到跟踪期望航向，以实现无人船航向优化跟踪控制。
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公开(公告)号：CN118011820A
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202410170634.5
申请日：2024-02-06
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种考虑输入死区的无人船自适应动态规划航向跟踪控制方法，将无人船舵机液压系统的死区模型信号进行线性化描述，并结合航向跟踪控制数学模型构建考虑输入死区的航向跟踪控制数学模型，提高了无人船控制器对与死区干扰的鲁棒性，强化了无人船的跟踪控制性能。在控制器设计过程中，将控制器分为前馈控制器和最优控制器两部分分别设计，能够有效提高复杂海况下无人船的跟踪性能，解决了求解非线性系统HJB方程难的问题，最终针对考虑输入死区的非线性无人船航向跟踪控制系统，构建了无人船船舶航向跟踪的航向反馈自适应律，确保无人船能够高效的跟踪期望航向，以实现无人船自适应动态规划航向的跟踪控制。
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公开(公告)号：CN119512205B
公开(公告)日：2025-05-13
申请号：CN202510089695.3
申请日：2025-01-21
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/686 , G05D1/43 , G05B13/04 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了一种基于知识驱动的无人船强化学习航向跟踪控制方法，包括根据无人船航向跟踪控制模型获取无人船虚拟控制律；基于无人船虚拟控制律获取无人船航向跟踪控制器的前馈项与反馈项；构建关于前馈项的前馈优化控制器；根据反馈项构建适用于复杂海况下无人船航向跟踪控制的第一切换控制器；利用反步法结合RBF神经网络，根据反馈项构建用于应对一般海况下的第二切换控制器；利用阶跃函数，根据第一切换控制器与第二切换控制器设计用于不同海况下的切换响应控制器，以实现知识驱动的强化学习无人船航向跟踪控制。解决了传统的无人船航向跟踪控制方法在面对不同海上复杂环境与未知扰动时，难以保持良好的航向跟踪控制效果的问题。
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公开(公告)号：CN119512205A
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202510089695.3
申请日：2025-01-21
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/686 , G05D1/43 , G05B13/04 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了一种基于知识驱动的无人船强化学习航向跟踪控制方法，包括根据无人船航向跟踪控制模型获取无人船虚拟控制律；基于无人船虚拟控制律获取无人船航向跟踪控制器的前馈项与反馈项；构建关于前馈项的前馈优化控制器；根据反馈项构建适用于复杂海况下无人船航向跟踪控制的第一切换控制器；利用反步法结合RBF神经网络，根据反馈项构建用于应对一般海况下的第二切换控制器；利用阶跃函数，根据第一切换控制器与第二切换控制器设计用于不同海况下的切换响应控制器，以实现知识驱动的强化学习无人船航向跟踪控制。解决了传统的无人船航向跟踪控制方法在面对不同海上复杂环境与未知扰动时，难以保持良好的航向跟踪控制效果的问题。
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公开(公告)号：CN118011820B
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202410170634.5
申请日：2024-02-06
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种考虑输入死区的无人船自适应动态规划航向跟踪控制方法，将无人船舵机液压系统的死区模型信号进行线性化描述，并结合航向跟踪控制数学模型构建考虑输入死区的航向跟踪控制数学模型，提高了无人船控制器对与死区干扰的鲁棒性，强化了无人船的跟踪控制性能。在控制器设计过程中，将控制器分为前馈控制器和最优控制器两部分分别设计，能够有效提高复杂海况下无人船的跟踪性能，解决了求解非线性系统HJB方程难的问题，最终针对考虑输入死区的非线性无人船航向跟踪控制系统，构建了无人船船舶航向跟踪的航向反馈自适应律，确保无人船能够高效的跟踪期望航向，以实现无人船自适应动态规划航向的跟踪控制。
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