自主水下航行器的迭代自适应动态规划轨迹跟踪控制算法

需积分: 9 0 下载量 35 浏览量 更新于2024-09-03 收藏 1.13MB PDF 举报
本文档标题为《基于迭代自适应动态规划的自主水下航行器轨迹跟踪控制》(Nonlinear Trajectory-Tracking Control for Autonomous Underwater Vehicle Based on Iterative Adaptive Dynamic Programming),发表在《智能与模糊系统》(Journal of Intelligent & Fuzzy Systems)第37卷(2019年)的4205-4215页,DOI为10.3233/JIFS-190294,由IOSPress出版。研究者是厦门大学航空航天工程学院的高峰、刘丽君和郑宇教授。 文章的核心内容围绕自主水下航行器的最优轨迹跟踪控制问题展开。作者提出了一种迭代自适应动态编程算法,通过结合两种迭代过程,即i-iteration(迭代控制策略)和j-iteration(迭代价值函数),来解决这一复杂问题。i-iteration的目标是获取逐次优化的轨迹跟踪控制律,而j-iteration则在i-iteration过程中负责计算相应的价值函数。这种方法将原始的最优跟踪控制问题转化为一个最优调节问题,通过系统转换实现。 算法的关键在于采用策略迭代和值迭代的交互策略,这是一种自适应动态规划的策略,旨在找到最优化的控制策略和状态反馈函数,从而确保系统的稳定性和效率。神经网络技术被应用到算法的实现中,以处理非线性系统的复杂性,并提高算法的适应性和泛化能力。 作者详细分析了算法的收敛性和最优性特性,证明了该方法在解决自主水下航行器轨迹跟踪控制问题上的有效性。通过模拟例证,展示了迭代自适应动态编程算法在实际应用场景中的优良性能,能够有效地追踪预设的轨迹,同时保持系统的鲁棒性和稳定性。 这篇论文为自主水下航行器的轨迹跟踪控制提供了一种创新且高效的解决方案,对于推进无人水下技术的发展以及实时控制系统的优化设计具有重要意义。通过阅读和理解这份文档,读者可以深入理解自适应动态规划在复杂控制系统中的应用,以及如何通过迭代策略提高控制性能。