Optimal Control of Unmanned Surface Vehicle Trajectory Tracking Based on Reinforcement Learning

强化学习 弹道 计算机科学 控制理论(社会学) 跟踪(教育) 人工神经网络 过程(计算) 跟踪误差 最优控制 控制系统 功能(生物学) 跟踪系统 航程(航空) 控制工程 人工智能 控制(管理) 工程类 数学 数学优化 卡尔曼滤波器 教育学 天文 航空航天工程 物理 电气工程 操作系统 生物 进化生物学 心理学
作者
Zeqiao Li
标识
DOI:10.1109/aeeca55500.2022.9919069
摘要

For the purpose of achieving high dynamic and precise tracking of desired trajectory, an optimal trajectory tracking control strategy with specified performance based on reinforcement learning was proposed for the unmanned surface vehicle (USV) trajectory tracking system. For the MIMO discrete-time system of USV, in order to constrain its tracking dynamic error within the expected specified range to ensure high dynamic performance during the trajectory tracking process, the system performance index and the long-term cost function were designed to measure the performance. On this basis, a control system based on the Reinforcement Learning Actor-critic framework is constructed, in which two neural networks are applied. The actor NN is used to generate the optimal control signal, and the critic NN is used to evaluate the performance of the USV while approximating the cost function and measuring actor NN. The weight of the two NNs is directly adjusted during the operation of the USV. A strict theoretical analysis is given for the designed control system, and it is proved that the closed-loop system is stable, and all closed-loop signals are semi-globally consistent and ultimately bounded. Finally, it is verified by simulation that the control system can well realize the trajectory tracking of the USV model.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
天天开心发布了新的文献求助10
1秒前
daihq3发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
华仔应助想飞的猪采纳,获得10
1秒前
李景奥完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
ttt完成签到,获得积分10
2秒前
紫津发布了新的文献求助10
2秒前
体贴的之柔完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
Singularity应助ZhangShuangwei采纳,获得10
4秒前
琪琪发布了新的文献求助10
4秒前
汉堡包应助charles采纳,获得10
5秒前
5秒前
烟花应助火星弟弟采纳,获得10
5秒前
蓝桉发布了新的文献求助10
6秒前
bkagyin应助sky采纳,获得10
7秒前
8秒前
11发布了新的文献求助10
8秒前
凉笙墨染发布了新的文献求助10
10秒前
研友_VZG7GZ应助王仁泽采纳,获得10
10秒前
李文亚应助体贴的之柔采纳,获得50
11秒前
11秒前
黎初阳完成签到,获得积分20
11秒前
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
14秒前
Sincerelove7完成签到,获得积分10
14秒前
neurist完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
施含莲发布了新的文献求助10
17秒前
英姑应助王子熙采纳,获得10
17秒前
火星弟弟发布了新的文献求助10
17秒前
YiLu发布了新的文献求助10
17秒前
shywang完成签到,获得积分10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Markov Chain Monte Carlo 5000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7492723
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9084354
关于积分的说明 19373770
捐赠科研通 7104968
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3249442
关于科研通互助平台的介绍 2418909
邀请新用户注册赠送积分活动 2234974