【摘 要】
：
水空跨域机器人由水到空的跨域过程(水面起飞)由于受到近水面环境下螺旋桨动力衰减、机器人浮力变化和水面介质引起流体力变化的影响,对其水面运动控制提出新的挑战.针对倾转螺旋桨推进的跨域机器人的水面起飞问题,提出了机器人近水面环境下的浮力估算模型,螺旋桨推力模型,基于深度强化学习方法的机器人水面起飞控制,在此基础上,为解决机器人螺旋桨在近水面动力衰减而影响水面起飞难题,提出一种基于深度强化学习方法的跨域机器人分阶段水面起飞方法.通过仿真验证了基于深度强化学习的分阶段水面起飞的有效性,并在实际实验中证明了深度强化
【机 构】
：
中国科学院 沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室,沈阳110016;中国科学院 机器人与智能制造创新研究院,沈阳110169;辽宁省水下机器人重点实验室,沈阳110169;中国科学院大学,北京100
论文部分内容阅读
水空跨域机器人由水到空的跨域过程(水面起飞)由于受到近水面环境下螺旋桨动力衰减、机器人浮力变化和水面介质引起流体力变化的影响,对其水面运动控制提出新的挑战.针对倾转螺旋桨推进的跨域机器人的水面起飞问题,提出了机器人近水面环境下的浮力估算模型,螺旋桨推力模型,基于深度强化学习方法的机器人水面起飞控制,在此基础上,为解决机器人螺旋桨在近水面动力衰减而影响水面起飞难题,提出一种基于深度强化学习方法的跨域机器人分阶段水面起飞方法.通过仿真验证了基于深度强化学习的分阶段水面起飞的有效性,并在实际实验中证明了深度强化学习控制的无螺旋桨衰减下直接水面起飞和有螺旋桨衰减下分步水面起飞的有效性,分别实现水面起飞至2 m,横滚角和俯仰角小于5°(无螺旋桨衰减)和横滚角小于5°、以65°俯仰角的水面起飞(螺旋桨衰减).
其他文献
利用电感储能特性,提出一种基于单电感的串并联电池组均衡方法.充放电过程,均衡能量可以在串并联电池组内任意单体间转移,同时实现高电量单体的放电均衡和低电量单体的充电均衡;具有结构简单,控制简单,体积小,易扩展的特点.首先阐述均衡拓扑的结构和工作原理,其次对参数设计过程及相应的控制策略进行详细分析;在此基础上,通过仿真研究了新型均衡方法的均衡速度及均衡效率表现;最后以荷电状态作为均衡指标,搭建“四串两并”实验平台,验证了所提均衡方法在电池组充电、放电、动态工作过程的有效性.实验结果表明,所提均衡方法可以使串并
为给出仅需厂商给定数据且准确的本征薄层异质结光伏电池输出特性曲线,以两个2次贝塞尔函数对本征薄层异质结电池特性曲线最大功率点左、右两侧分别建模,以迭代算法的数值结果为基准,给出了11种不同本征薄层异质结光伏电池最佳控制点下的贝塞尔曲线建模结果,进一步找出贝塞尔曲线最佳控制点位置与本征薄层异质结电池填充因子之间的线性函数;最后,利用5种新的本征薄层异质结电池对此函数关系进行验证,并与其他方法的建模精确度进行了对比分析,结果验证了所提建模方法的准确性和有效性.
针对传统滑模控制无法将系统误差在有限时间内收敛和系统存在抖振的问题,提出了非奇异快速终端滑模控制与扰动观测器结合的策略设计速度控制器.通过非线性函数与线性函数结合的方法设计非奇异快速终端滑模面,实现了误差在不同阶段都能快速收敛.对于外部施加的负载转矩对系统性能产生的影响,设计扰动观测器,能够观测外部施加的负载转矩,并前馈补偿到速度控制器的输出端,避免使用较大的开关增益,克服了施加扰动时系统出现抖振大的缺点.仿真和实验的结果表明,电机在启动时能够快速的到达参考转速且无超调.突施转矩时,扰动观测器能够准确的估
为研究超高速永磁同步电机的电磁性能并兼顾转子动力学特性,建立了考虑电机齿尖效应的精确子区域模型,设计了“圆柱永磁体+合金保护套”和“导磁芯轴+环形永磁体+纤维护套”两种超高速转子.首先推导了开路磁场、电枢反应磁场、负载磁场的解析解.然后基于上述磁场解,求解了诸如齿槽转矩、堵转转矩、电磁转矩和空载反电动势等电机的电磁性能.并以一台8 kW,120000 r/min超高速PMSM为例,进行了算例分析,采用有限元法进行了验证.最后,对两种结构转子进行固有转速有限元对比.结果表明,解析解能与有限元很好地吻合,可以
针对高频三电平变流器运行于低调制比区存在窄脉冲问题,提出开关序列空间平面限制区的概念,并设计一种混合调制策略.建立了基本矢量作用时间和功率器件开关时间的差值函数,在空间矢量平面内分析了该差值函数的图像.以此为依据分析了三电平虚拟空间矢量调制产生窄脉冲的区域,提出差值函数值小于零的区域为基本电压矢量序列的限制区,在限制区内无法实现传统虚拟空间矢量所需的基本电压矢量序列.通过限制区面积大小评估调制策略与开关频率的关系,给出不同调制策略下最高开关频率的选定方法.并给出低调制比区新型扇区划分方法,设计混合调制策略
针对目前供电营业厅业务量分配不均衡,人员利用率低的问题,构建基于主成分及因子分析法的营业厅分析评价模型,对营业厅进行科学评价分析.首先,利用主成分分析法对营业厅线上7类业务、17类指标进行降维分析,选取17个评价指标,经主成分分析法降维后得到6个新的综合指标.其次,利用因子分析法,建立营业厅综合评价模型.数据分析结果表明,该评价模型能够客观评价人员配置合理性和管理水平.经验证,本文提出的分析评价模型具有实用性、可行性,可为营业厅资源的统筹调配、营业厅撤并提供数据支撑,提升营业厅精益化管理水平.
随着我国风力发电的快速发展,风电输出功率的随机性和波动性使得电网调频难度加大,为解决此问题,可采用大容量高功率飞轮储能系统进行平抑,因此亟需研究飞轮储能阵列的容量配置方法,增大系统的利用率并降低初始投资成本.通过建立250 kW/50 (kW· h)大容量高功率飞轮储能单元模型,引入相应单元以及阵列控制策略.基于低通滤波方法,在考虑储能阵列的充放电效率以及荷电状态的条件下对储能阵列容量配置计算进行了研究.针对容量配置过程中由于充放电效率而引发的容量配置过大的问题,提出了一种电量调节控制策略,以及一种飞轮储
及时发现输电线路导线隐患是保障线路安全运行的关键,鉴于现有巡检图像处理过程中存在的不足,本研究在国内外已有研究成果的基础上进行了算法优化,提出了一种基于增强滤波和特征聚类分析的导线隐患识别算法.实验测试表明该算法对于线路巡检图像中的处理速度和识别准确率均优于传统算法,能够快速准确地实现导线提取和隐患的识别.由于该算法对硬件配置要求较低,能够在巡检现场完成对图像的分析和处理,具有较大的实用价值.
针对目前转子过负荷保护中励磁变的交流侧电流与直流侧电流转化系统电流多取0.816系数的问题,应用整流器变流过程中交直流侧的基波电流转化关系,推导出转化系数与触发角、换相角的函数关系式,计算出不同工况下交直流侧电流转化系数.根据仿真和理论计算结果,得出交直流侧电流转化关系应为0.78左右,该研究成果为转子过负荷保护参数整定提供较好的参数依据,有利于维护保护动作的准确性和设备安全.