基于模糊强化学习的双轮机器人姿态平衡控制

作     者：闫安 陈章 董朝阳 何康辉 YAN An;CHEN Zhang;DONG Chaoyang;HE Kanghui

作者机构：北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 清华大学自动化系北京100084 

基　　金：国家自然科学基金(61833016,61873295) 航空人工智能专项基金(2018ZA51003)资助课题 

出 版 物：《系统工程与电子技术》 (Systems Engineering and Electronics)

年 卷 期：2021年第43卷第4期

页      码：1036-1043页

摘      要：针对单轨双轮机器人在静止情况下存在的固有静态不稳定问题,提出一种基于模糊强化学习(简称为Fuzzy-Q)的控制方法。首先,运用拉格朗日法建立带控制力矩陀螺的系统动力学模型。然后,在此基础上设计表格型强化学习算法,实现机器人的稳定平衡控制。最后,针对算法存在的控制精度不高和控制器输出离散等问题,采用模糊理论泛化动作空间,改善控制精度,并使控制输出连续。仿真实验表明,相较于传统强化学习方法,所提方法能够显著提高控制精度,且可以有效抑制外界干扰力矩对系统的影响,保证系统具有一定的抗干扰能力。

主 题 词：强化学习 模糊强化学习 模糊算法 控制力矩陀螺 单轨双轮机器人 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.12305/j.issn.1001-506X.2021.04.21

馆 藏 号：203102675...