一种基于轨迹预测的自主水下航行器目标跟踪控制方法

    公开(公告)号:CN115657689B

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202211670756.8

    申请日:2022-12-26

    Applicant: 安徽大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于轨迹预测的自主水下航行器目标跟踪控制方法,基于TPENN神经网络进行目标轨迹预测,得到预测的逃逸目标轨迹;根据预测的逃逸目标轨迹,基于深度强化进行动态目标跟踪控制,实现安全避障、水流补偿和轨迹跟踪。本发明将轨迹预测问题转化为时间序列的预测问题,将TPENN神经网络模型引入目标轨迹预测之中,利用TPENN神经网络挖掘轨迹数据的内部相关性,解决轨迹预测难题;在动态逃逸目标轨迹预测的基础上,针对自主水下航行器非线性模型不确定特性和水流影响,借助强化学习方法的非线性、强学习,不依赖模型的特性,同时引入深度学习算法克服强化学习的维度灾难问题,从而实现航行器自主动态目标跟踪控制。

    一种基于层次化和模块化学习的导航避障方法

    公开(公告)号:CN114594776B

    公开(公告)日:2022-09-20

    申请号:CN202210247108.5

    申请日:2022-03-14

    Applicant: 安徽大学

    Abstract: 一种基于层次化和模块化学习的导航避障方法,包括:实时构建室内场景地图;基于移动机器人获取的视觉图像、实时构建的场景地图、导航目标图像,设计长期导航目标点生成模型,确定导航目标图像在实时构建的场景地图上的位置;确定基于深度强化学习框架的移动机器人导航避障模型,发布移动机器人导航到预测的长期目标点的速度指令;设计导航结束预测模型,在一定时间间隔后,判断导航是否结束,如果预测的导航并未结束,则重新以上导航目标点生成及导航决策的过程,直到导航结束。本申请解决了现有技术中在没有预设环境地图的情况下,难以安全绕过障碍物并高效导航到指定目标的问题,提高了移动机器人导航技术对复杂多变环境的适应性。

    一种基于层次化和模块化学习的导航避障方法

    公开(公告)号:CN114594776A

    公开(公告)日:2022-06-07

    申请号:CN202210247108.5

    申请日:2022-03-14

    Applicant: 安徽大学

    Abstract: 一种基于层次化和模块化学习的导航避障方法,包括:实时构建室内场景地图;基于移动机器人获取的视觉图像、实时构建的场景地图、导航目标图像,设计长期导航目标点生成模型,确定导航目标图像在实时构建的场景地图上的位置;确定基于深度强化学习框架的移动机器人导航避障模型,发布移动机器人导航到预测的长期目标点的速度指令;设计导航结束预测模型,在一定时间间隔后,判断导航是否结束,如果预测的导航并未结束,则重新以上导航目标点生成及导航决策的过程,直到导航结束。本申请解决了现有技术中在没有预设环境地图的情况下,难以安全绕过障碍物并高效导航到指定目标的问题,提高了移动机器人导航技术对复杂多变环境的适应性。

    基于线性算子理论的固定时间的异构分群同步控制算法

    公开(公告)号:CN113848718A

    公开(公告)日:2021-12-28

    申请号:CN202111144802.6

    申请日:2021-09-28

    Applicant: 安徽大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于线性算子理论的固定时间的异构分群同步控制算法,所述方法包括以下步骤:步骤S1:创建一个包含N个智能体的多智能体系统,根据实际任务,创建多智能体系统的分类通信模;步骤S2:针对每个分群,创建不同的动力学模型;步骤S3:设定异构分群同步控制参数,给定任意指定的收敛时刻,再进行控制算法可行性判断;步骤S4:确定求解控制参数方法;步骤S5:用步骤S4所确定的控制器实现多智能体系统的异构分群同步的快速收敛。

    一种无通信环境下基于具身智能的多自主水下机器人导航方法

    公开(公告)号:CN118794436B

    公开(公告)日:2025-01-24

    申请号:CN202410765315.9

    申请日:2024-06-14

    Applicant: 安徽大学

    Abstract: 本发明公开了一种无通信环境下基于具身智能的多自主水下机器人导航方法,包括:步骤1:每个自主水下机器人通过自身携带的传感器获取多模态的局部环境信息;步骤2:进行多模态的局部环境信息的融合;步骤3:提取环境特征值和临近自主水下机器人特征值;步骤4:对环境特征值进行学习,理解环境,并根据临近自主水下机器人特征值推测临近自主水下机器人的运动轨迹;步骤5:协作关系学习,生成导航决策;步骤6:将生成的导航决策发送给每个自主水下机器人的控制器进行编译,生成控制指令,实现对自主水下机器人的导航控制。本发明引入具身智能技术,设计了无通信多自主水下机器人协同导航方案,可实现基于具身智能的自主水下机器人导航。

    一种适应不同驾驶风格的车辆轨迹预测方法及装置

    公开(公告)号:CN119149905A

    公开(公告)日:2024-12-17

    申请号:CN202411101676.X

    申请日:2024-08-12

    Applicant: 安徽大学

    Abstract: 本发明提供一种适应不同驾驶风格的车辆轨迹预测方法及装置,涉及自动驾驶技术领域。所述适应不同驾驶风格的车辆轨迹预测方法包括:获取原始的车辆轨迹的样本数据集;对样本数据集进行滤波处理,获得滤波处理后的样本数据集;采用主成分分析法进行降维处理,获得降维后的数据;采用模糊C均值聚类算法进行软聚类处理,获得硬标签;构建初始的基于全局‑局部注意力机制残差双向长短时记忆网络;对初始的网络进行训练,获得训练好的基于全局‑局部注意力机制残差双向长短时记忆网络;获取目标车辆在观察时间域内的状态信息;将状态信息输入训练好的网络中,获得在预测时间域内目标车辆的未来轨迹。采用本发明,可提高车辆轨迹预测的准确性。

    基于约束跟随的抗时延多移动机器人编队控制方法

    公开(公告)号:CN119024840A

    公开(公告)日:2024-11-26

    申请号:CN202411122493.6

    申请日:2024-08-15

    Applicant: 安徽大学

    Abstract: 本发明公开了基于约束跟随的抗时延多移动机器人编队控制方法,涉及机器人自动化和智能驾驶技术领域,包括以下步骤:S1、建立移动机器人群具有时变有界不确定性的二维动力学模型;S2、转变编队控制问题为约束跟随问题;S3、设计一种近似约束跟随的自适应鲁棒控制策略;S4、对具有时延的多移动机器人系统进行一致性分析;本发明将多机器人协同系统的编队控制问题从传统的线性问题扩展到广义的平面问题,并在此基础上,研究了二维编队控制问题,同时考虑了纵向运动和横向运动,使自主多机器人群系统的应用不再局限于道路中的机器人;同时,轨迹也不再局限于预设的道路,而可能是由工作场景决定的任意路线,而可能是由工作场景决定的任意路线。

    一种处理含参数不确定性和输入时延系统的自适应鲁棒MPC方法

    公开(公告)号:CN119002275A

    公开(公告)日:2024-11-22

    申请号:CN202411104675.0

    申请日:2024-08-13

    Applicant: 安徽大学

    Abstract: 本发明公开了一种处理含参数不确定性和输入时延系统的自适应鲁棒MPC方法,包括以下步骤:建立含有参数不确定性和输入时延的离散线性系统;建立针对无穷时域优化控制问题;基于估计系统、误差传递系统,建立基于时变更新率的自适应更新律并在线更新系统的估计参数;基于在线更新的系统的估计参数,针对无穷时域优化控制问题,采用椭球体参数化法简化优化过程,使用Tube‑MPC设计控制器,得到离线优化问题和在线优化问题;求解离线优化问题和在线优化问题,得到优化结果。本发明提出的控制方法具有计算效率高、适应性强和鲁棒性好的优点,可广泛应用于自动控制、工业过程控制等领域,尤其适用于存在参数不确定性和输入时延的复杂系统。

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