一种基于积分强化学习的双曲趋近律滑模控制方法

    公开(公告)号:CN117193001B

    公开(公告)日:2024-04-09

    申请号:CN202311241270.7

    申请日:2023-09-25

    Applicant: 南通大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于积分强化学习的双曲趋近律滑模控制方法,属于柔性机械臂滑模控制技术领域。解决了柔性机械臂系统滑模控制过程中存在的抖振及最优控制的技术问题。其技术方案为:包括以下步骤:S1、根据SMC理论,建立积分切换函数,SMC与强化学习结合的控制框架;S2、设计SMC中的状态反馈项,利用IRL方法求解状态反馈控制增益;S3、采用DHRL方法,减少SMC中由于高频切换项引起的系统抖振。S4、通过柔性机械臂系统验证DHRL的无抖振特性和控制方法的有效性。本发明的有益效果为:本发明实现对柔性机械臂系统的快速鲁棒控制,且能够大大提高柔性机械臂滑模控制系统的收敛速度,并降低控制系统抖振。

    考虑车轮打滑的轮式移动机器人自适应神经网络控制方法

    公开(公告)号:CN116039636A

    公开(公告)日:2023-05-02

    申请号:CN202211613347.4

    申请日:2022-12-15

    Applicant: 南通大学

    Abstract: 本发明涉及神经网络控制技术领域,尤其涉及考虑车轮打滑的轮式移动机器人自适应神经网络控制方法。本发明建立考虑三自由度移动平台车轮速度、纵向速度、横向速度及横摆角速度的运动学模型,并考虑由滑移角和车轮打滑产生的纵向和横向轮的摩擦,建立包含车轮打滑及外部干扰的轮式移动机器人动力学模型,建立轮式移动机器人在线多层神经网络模型,以逼近该控制系统存在的车轮打滑及外界干扰等不确定性。以轮式移动机器人实时跟踪误差为输入、车轮打滑和外部干扰力的补偿参数为输出,结合e‑修正项的反向传播算法以保证多层神经网络结构对控制系统不确定性的鲁棒性,从而提升轮式移动机器人对不同作业路面的适应性与轨迹跟踪精度。

    受扰四旋翼无人机姿态与高度系统的非线性鲁棒控制方法

    公开(公告)号:CN115840367A

    公开(公告)日:2023-03-24

    申请号:CN202211650022.3

    申请日:2022-12-21

    Applicant: 南通大学

    Abstract: 本发明属于无人机控制技术领域,具体为受扰四旋翼无人机姿态与高度系统的非线性鲁棒控制方法。本发明方法首先在确定合适的地球固联坐标系和机体坐标系为前提条件下,构建四旋翼无人机的空气动力学方程,同时引入的干扰量即滚转扰动量、俯仰扰动量、偏航扰动量和高度扰动量;接着,确定好状态收敛函数后,根据受扰情况下四旋翼无人机的非线性动力学方程确定非线性鲁棒控制系统的输入量;然后,将由基于神经网络的自适应法则、扰动观测器和非线性鲁棒控制方法结合构成姿态与高度系统非线性鲁棒控制器;最后使用Lyapunov稳定性理论对构建的实时姿态与高度系统非线性鲁棒控制系统进行稳定性判定。

    一种三维大电流析氧催化电极材料及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN115305495A

    公开(公告)日:2022-11-08

    申请号:CN202210876135.9

    申请日:2022-07-25

    Applicant: 南通大学

    Abstract: 本发明属于电解水技术领域,涉及一种三维大电流析氧催化电极材料及其制备方法与应用。本发明利用光固化3D打印技术,将电极的基体用成本低廉的塑料按照设计的形状打印出来,然后在基体表面构筑金属底层以增强其导电性,最后,将其放在催化剂溶液中以增强电极的催化性能。制备的析氧催化电极材料拥有稳定且分布均匀微观结构,通过3D打印的灵活性能够实现催化电极的可定制。电极基体的材料为塑料且只在表面进行修饰,极大地减少了所需要的催化材料的数量。制备的析氧催化电极能够驱动大电流密度条件下的析氧反应,所以制备的析氧催化电极可以实现低成本、可定制、可工业化应用。

    一种结合双对抗技术和递归机制的路径规划方法

    公开(公告)号:CN119512131A

    公开(公告)日:2025-02-25

    申请号:CN202311030880.2

    申请日:2023-08-16

    Applicant: 南通大学

    Abstract: 本发明属于飞行器控制技术领域,具体涉及一种结合双对抗技术和递归机制的路径规划方法。本发明通过Bellman方程计算最佳Q值函数建立一种对参数进行不断的训练和优化、利用网络输出值来替代传统的Q值表的深度学习Q网络模型DQN;构建包含循环网络的深度递归Q网络模型DRQN;结合双对抗技术,建立一种将价值函数与奖励值函数结合、引入目标网络参数学习率的双对抗深度递归Q网络模型D3RQN,实现半已知环境下四旋翼飞行器的路径规划。本发明在半已知环境的前提下,既减轻了计算量负担又改善了不完全可观察马尔可夫决策过程POMDP的性能和提高了训练速度,同时解决了价值估计过于乐观等问题,提高系统稳定性和准确性,提高侦察运输用四旋翼无人机的路径规划性能。

    一种基于解析几何的无人机编队无源定位方法和调整策略

    公开(公告)号:CN116859982A

    公开(公告)日:2023-10-10

    申请号:CN202310511280.1

    申请日:2023-05-08

    Applicant: 南通大学

    Abstract: 本发明公开一种基于解析几何的无人机编队无源定位方法和调整策略,分析无人机集群编队飞行中的几何关系,并给出具体的调整方案,实现新队形的精确定位。结果表明:针对圆形编队的三点定位问题,利用余弦定理和向量求解,结果较精确;针对圆形编队两点定位,第三点编号未知的情况下,构建了基于无人机感知方位判定编号的解析模型,迭代求解,具有较好的普适性;在锥形编队中,利用圆形编队构建的基于解析几何定位调整算法,先把部分无人机调整到一个基准圆上,将这个标准圆的圆心分别沿斜边和底边移动,用已经调整好的无人机调整其他无人机。利用蒙特卡洛方法仿真验证,能够实现快速精准定位和调整,具有收敛速度快、鲁棒性强的特点。

    一种基于一维热传导模型的高温防护服设计方法

    公开(公告)号:CN116484616A

    公开(公告)日:2023-07-25

    申请号:CN202310449622.1

    申请日:2023-04-24

    Applicant: 南通大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于一维热传导模型的高温防护服设计方法,通过分析分析高温防护服的传热特性,考虑初始条件、边界条件和热传导方式,建立一维热传导偏微分方程,并采用隐式格式离散化求解,从而对防护服厚度进行优化分析。在对进行进一步目标优化时,因为皮肤外侧的温度都会随着厚度的增加而减小,而且如果第四层厚度增加,温度下降就越多,为了节约成本且满足安全的前提下,第二层厚度可以减小,同理,第二层厚度增加,第四层厚度可以减小。考虑到第四层为空气层,其厚度增加并不会增加成本,当取第四层厚度为最大厚度6.4mm时,其隔热效果最好,第二层相对厚度减小,从而最大程度上节约成本,完成高温防护服的设计。

    一种基于混合整数规划的血管机器人运营与订购方法

    公开(公告)号:CN116402537A

    公开(公告)日:2023-07-07

    申请号:CN202310407255.9

    申请日:2023-04-14

    Applicant: 南通大学

    Abstract: 本发明公开一种基于混合整数规划的血管机器人运营与订购方法,通过分析医院治疗需求,调整决策变量和约束条件,建立了血管机器人运营的混合整数规划模型,并利用Lingo进行求解;在对对未来医院医疗需求的合理预测时,利用SPSS进行时间序列分析,先对已有运营和订购需求数据进行平稳性检验,再进行自相关和偏相关性分析,建立ARIMA模型预测需求量,残差分析检验模型,通过检验后再结合已有和预测的需求构建混合整数规划模型,进行求解,完成对血管机器人的订购和运营的规划。

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