Path Following Control for Unmanned Surface Vehicles: A Reinforcement Learning-Based Method With Experimental Validation

强化学习 稳健性(进化) 计算机科学 控制理论(社会学) 无人机 航向(导航) 人工神经网络 非线性系统 级联 控制(管理) 控制工程 人工智能 工程类 海洋工程 生物化学 化学 物理 量子力学 化学工程 基因 航空航天工程
作者
Yuanda Wang,Jingyu Cao,Jia Sun,Xuesong Zou,Changyin Sun
出处
期刊:IEEE transactions on neural networks and learning systems [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:: 1-14 被引量:2
标识
DOI:10.1109/tnnls.2023.3313312
摘要

In this article, a reinforcement learning (RL)-based strategy for unmanned surface vehicle (USV) path following control is developed. The proposed method learns integrated guidance and heading control policy, which directly maps the USV's navigation states to motor control commands. By introducing a twin-critic design and an integral compensator to the conventional deep deterministic policy gradient (DDPG) algorithm, the tracking accuracy and robustness of the controller can be significantly improved. Moreover, a pretrained neural network-based USV model is built to help the learning algorithm efficiently deal with unknown nonlinear dynamics. The self-learning and path following capabilities of the proposed method were validated in both simulations and real sea experiments. The results show that our control policy can achieve better performance than a traditional cascade control policy and a DDPG-based control policy.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
赵哈哈发布了新的文献求助10
1秒前
LeimingDai发布了新的文献求助10
1秒前
qiuyu完成签到,获得积分10
1秒前
美好斓发布了新的文献求助100
1秒前
sui发布了新的文献求助30
2秒前
5秒前
Yatpome发布了新的文献求助10
6秒前
赵哈哈完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
10秒前
zhao完成签到,获得积分10
10秒前
luoyujia发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
传奇3应助踏实映天采纳,获得10
12秒前
哈哈哈哈发布了新的文献求助10
12秒前
lyy66964193完成签到,获得积分10
14秒前
渣渣辉发布了新的文献求助10
14秒前
mashichuang发布了新的文献求助10
17秒前
19秒前
19秒前
小马甲应助上的工人进场采纳,获得10
20秒前
逆蝶发布了新的文献求助10
20秒前
wen发布了新的文献求助10
21秒前
LeimingDai完成签到,获得积分10
21秒前
酷波er应助苹果可燕采纳,获得10
22秒前
久久完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
23秒前
DT发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
da_line发布了新的文献求助10
25秒前
田様应助Xuancheng_SINH采纳,获得10
25秒前
雷培发布了新的文献求助10
27秒前
ill完成签到,获得积分10
28秒前
ArdenWang完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
赵帅完成签到 ,获得积分10
33秒前
34秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Problems of point-blast theory 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3997731
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3537261
关于积分的说明 11271137
捐赠科研通 3276409
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1806986
邀请新用户注册赠送积分活动 883639
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809982