[发明专利]基于强化学习的无人机悬挂负载控制系统在审
申请号: | 201910384948.4 | 申请日: | 2019-05-09 |
公开(公告)号: | CN110275432A | 公开(公告)日: | 2019-09-24 |
发明(设计)人: | 薄中;冯策;孟庆鑫;刘立辉 | 申请(专利权)人: | 中国电子科技集团公司电子科学研究院 |
主分类号: | G05B11/42 | 分类号: | G05B11/42 |
代理公司: | 工业和信息化部电子专利中心 11010 | 代理人: | 秦莹 |
地址: | 100041 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 悬挂 负载控制系统 动力学模型 运动学模型 负载系统 强化学习 闭环 强化学习算法 轨迹跟踪器 轨迹跟踪 轨迹规划 建立模块 运动轨迹 控制器 跟踪 | ||
1.一种基于强化学习的无人机悬挂负载控制系统,其特征在于,包括:
建立模块,用于建立无人机-悬挂负载系统的运动学模型及动力学模型;
轨迹跟踪器,用于基于强化学习算法,根据所述无人机-悬挂负载系统的运动学模型进行无人机的轨迹规划;
多闭环PID轨迹跟踪控制器,用于根据所述无人机-悬挂负载的动力学模型,同时跟踪无人机同负载的运动轨迹并进行无人机同负载的控制。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述建立模块具体用于:
假设在飞行过程中悬绳始终存在拉力,将悬挂负载的运动简化为圆锥摆运动,推导出系统运动方程;利用拉格朗日方程及拉格朗日达朗伯原理建立无人机-悬挂负载的动力学模型。
3.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述建立模块具体用于:用旋转矩阵表示无人机姿态,用二维球表示悬挂负载姿态。
4.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述轨迹跟踪器具体用于:
在所述无人机-悬挂负载系统的运动学模型的基础上设置状态转移函数,根据规划要求设置报酬函数,并采用下采样的训练方式进行训练,从而进行无人机的轨迹规划。
5.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述多闭环PID轨迹跟踪控制器具体用于:
进行悬挂负载位置控制、悬挂负载姿态控制及无人机姿态控制。
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