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基于粒子群优化算法的USV集群协同避碰方法 被引量：11
1
作者 练青坡 王宏健 +2 位作者 袁建亚 高娜 胡文月 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期2034-2040,共7页
针对无人水面艇(unmanned surface vessel,USV)集群在路径规划中的协同避碰问题,提出了基于滚动优化策略结合粒子群优化算法的USV集群协同避碰方法。首先,通过已有雷达、光电等传感器参数指标建立综合视域模型;其次,采取基于正切函数的... 针对无人水面艇(unmanned surface vessel,USV)集群在路径规划中的协同避碰问题,提出了基于滚动优化策略结合粒子群优化算法的USV集群协同避碰方法。首先,通过已有雷达、光电等传感器参数指标建立综合视域模型;其次,采取基于正切函数的惯性权重调整结合线性调整学习因子的方法来提高粒子群优化算法的全局搜索能力,同时,在适应度函数中加入转艏角控制来提高路径的平滑性;最后,利用改进后的粒子群优化算法规划出每个综合视域内的路径。仿真实验结果表明,该优化算法能实现USV集群的实时避碰,并快速为USV集群规划出平滑、安全的全局最优无避碰路径。 展开更多
关键词 无人水面艇集群 滚动优化策略 粒子群优化算法 协同避碰 视域模型
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基于多智能体深度强化学习的多船协同避碰策略
2
作者 黄仁贤 罗亮 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1972-1988,共17页
为了提高多船会遇时智能避碰策略的协同性、安全性、实用性和节能性,在中心化训练去中心化执行框架下,结合优先经验回放机制提出一种多智能体Softmax深层双确定性策略梯度PER-MASD3算法,用于解决多船协同避碰问题,该算法不仅解决了双延... 为了提高多船会遇时智能避碰策略的协同性、安全性、实用性和节能性,在中心化训练去中心化执行框架下,结合优先经验回放机制提出一种多智能体Softmax深层双确定性策略梯度PER-MASD3算法,用于解决多船协同避碰问题,该算法不仅解决了双延迟确定策略梯度(TD3)算法存在的值估计偏差问题,还在模型训练过程中引入熵正则项,以促进探索和控制随机控制策略,采用自适应噪声对不同阶段的任务进行有效探索,进一步提升了算法的学习效果和稳定性。通过实验验证,所提算法在解决多船协同避碰问题上具有较好的决策效果、更快的收敛速度和更稳定的性能。 展开更多
关键词 多智能体深度强化学习 协同避碰 中心化训练去中心化执行 优先经验回放 多智能体Softmax深层双确定性策略梯度
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基于改进蚁群算法的分布式多机器人协同路径规划 被引量：2
3
作者 汪繁荣 杜力 徐光辉 《中南民族大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第5期650-657,共8页
针对多机器人协同路径规划问题,提出了一种基于改进蚁群算法的分布式多机器人协同的路径规划方法,将多机器人路径规划问题分为两个阶段解决.在路径规划阶段改进传统的蚁群算法,通过几何法对蚁群算法的初始信息素进行差异化设计,改变初... 针对多机器人协同路径规划问题,提出了一种基于改进蚁群算法的分布式多机器人协同的路径规划方法,将多机器人路径规划问题分为两个阶段解决.在路径规划阶段改进传统的蚁群算法,通过几何法对蚁群算法的初始信息素进行差异化设计,改变初始信息素分布方式,加快蚁群算法收敛速度;设计了一种以起始点和目标点为导向的启发式函数,解决了蚁群在寻优过程中迂回锁死的情况;改进信息素更新方式加快后期信息素积累过程,提高整个算法路径规划的收敛速度.在协同避碰阶段,设计协同避碰规则解决各机器人之间的相互碰撞,以找到较优或者最优的路径组合.仿真结果表明:所改进的蚁群算法在解决单机器人路径规划问题时的优越性和所提多机器人路径规划方法的可行性、有效性. 展开更多
关键词 分布式 多机器人 路径规划 蚁群算法 协同避碰 启发式函数
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多个无人飞行器协同避障及避碰研究 被引量：4
4
作者 杨秀霞 华伟 孟启源 《兵器装备工程学报》 CAS 2017年第10期113-116,共4页
在多个无人飞行器(UAV)进行避障时,各个UAV通常将其他UAV当作移动障碍物进行处理,忽略了其他UAV也会根据自身传感器获知的周围环境信息做出相应的避障机动,规划出的UAV避障路径不可避免出现震颤,针对这一问题,提出了一种基于互惠速度障... 在多个无人飞行器(UAV)进行避障时,各个UAV通常将其他UAV当作移动障碍物进行处理,忽略了其他UAV也会根据自身传感器获知的周围环境信息做出相应的避障机动,规划出的UAV避障路径不可避免出现震颤,针对这一问题,提出了一种基于互惠速度障碍法的避障算法。避障时,不需UAV之间进行通信,每个UAV独立进行同样的避障决策,计算量少,实时性好,能够满足多UAV在线避障的要求。仿真结果验证了本方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 多UAV 协同避碰 互惠速度障碍法 在线避障
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基于速度障碍的多无人船协同避碰
5
作者 何信 石宗英 钟宜生 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期387-397,共11页
无人船在航行时会遇到无法预知的障碍物和其他船只,并面临与其碰撞的风险。在繁忙的交通海域和复杂的环境中,这样的风险就更严峻。基于《国际海上避碰规则》对于船只避碰操纵行为的规定并进行多船避碰情况下的规则拓展,提出了一种多无... 无人船在航行时会遇到无法预知的障碍物和其他船只,并面临与其碰撞的风险。在繁忙的交通海域和复杂的环境中,这样的风险就更严峻。基于《国际海上避碰规则》对于船只避碰操纵行为的规定并进行多船避碰情况下的规则拓展,提出了一种多无人船的协同避碰方法。所提方法结合了速度障碍法以及各会遇情况下船只避碰行为的规定,综合考虑了动态船只与其他障碍的存在,创新地将实际的避碰问题转化为凸优化问题,为无人船提供实时的避碰参考信号,相较目前研究处理多船协同避碰问题效果更好、效率更高。相较已有研究进一步进行了复杂避碰情景下的较长时间仿真验证,以验证所提方法的可靠性。本文方法在复杂多船避碰情形下能够快速给出协同避碰指令,保障无人船安全航行,拥有较好的效果。 展开更多
关键词 无人船 协同避碰 速度障碍法 凸优化 碰撞
原文传递
基于多智能体深度强化学习的船舶协同避碰策略 被引量：4
6
作者 隋丽蓉 高曙 何伟 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期1395-1402,共8页
船舶避碰是智能航行中首要解决的问题,多船会遇局面下,只有相互协作,共同规划避碰策略,才能有效降低碰撞风险.为使船舶智能避碰策略具有协同性、安全性和实用性,提出一种基于多智能体深度强化学习的船舶协同避碰决策方法.首先,研究船舶... 船舶避碰是智能航行中首要解决的问题,多船会遇局面下,只有相互协作,共同规划避碰策略,才能有效降低碰撞风险.为使船舶智能避碰策略具有协同性、安全性和实用性,提出一种基于多智能体深度强化学习的船舶协同避碰决策方法.首先,研究船舶会遇局面辨识方法,设计满足《国际海上避碰规则》的多船避碰策略.其次,研究多船舶智能体合作方式,构建多船舶智能体协同避碰决策模型:利用注意力推理方法提取有助于避碰决策的关键数据;设计记忆驱动的经验学习方法,有效积累交互经验;引入噪音网络和多头注意力机制,增强船舶智能体决策探索能力.最后,分别在实验地图与真实海图上,对多船会遇场景进行仿真实验.结果表明,在协同性和安全性方面,相较于多个对比方法,所提出的避碰策略均能获得具有竞争力的结果,且满足实用性要求,从而为提高船舶智能航行水平和保障航行安全提供一种新的解决方案. 展开更多
关键词 多智能体深度强化学习 多智能体通信模型 多智能体合作 协同决策 船舶避碰 协同避碰策略
原文传递
基于干扰观测器的航天器编队抓捕控制方法
7
作者 王小龙 孙冲 +2 位作者 方群 李琪 宋硕 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1012-1021,共10页
在存在复合干扰的情况下,针对近距离低速翻滚空间非合作目标抓捕问题,提出了一种基于干扰观测器的多航天器协同避碰控制方法。建立了姿轨耦合的相对运动模型。利用干扰观测器对抓捕过程中的复合干扰进行估计并在控制律的设计中进行抵消... 在存在复合干扰的情况下,针对近距离低速翻滚空间非合作目标抓捕问题,提出了一种基于干扰观测器的多航天器协同避碰控制方法。建立了姿轨耦合的相对运动模型。利用干扰观测器对抓捕过程中的复合干扰进行估计并在控制律的设计中进行抵消。同时利用超二次曲面来描述空间非合作目标和抓捕航天器的外形,建立复合人工势场,并设计了具有避碰功能的鲁棒控制律。通过Lyapunov理论证明了该方法能够确保系统的闭环稳定性,并分析了系统的避碰性能。数值仿真结果验证了所提控制方案的有效性。 展开更多
关键词 航天器编队 干扰观测器 协同避碰控制 非合作目标抓捕
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智能工厂多搬运载体协同作业优化 被引量：5
8
作者 石宇强 朱智鹏 +1 位作者 吴双 郭丽 《制造业自动化》 CSCD 2020年第3期126-132,156,共8页
针对智能工厂中多搬运载体间的协同作业问题,以堆垛机-AGV-机械手三资源为研究对象,考虑AGV在交叉路口避碰规则以及优先级动态调整规则,建立以总任务完工时间最少为主决策目标,以惩罚成本最低为辅助决策目标的协同作业优化模型;采用优... 针对智能工厂中多搬运载体间的协同作业问题,以堆垛机-AGV-机械手三资源为研究对象,考虑AGV在交叉路口避碰规则以及优先级动态调整规则,建立以总任务完工时间最少为主决策目标,以惩罚成本最低为辅助决策目标的协同作业优化模型;采用优化粒子群算法求解,为避免算法在迭代后期搜索能力弱易陷入局部最优的情况,引入遗传算法中的自适应变异进行优化。通过实例验证表明,考虑AGV在交叉路口的避碰规则,能明显缩短任务完成时间和AGV在路口的等待时间,同时,验证了优化粒子群算法在求解和收敛速度方面性能优于传统粒子群算法。 展开更多
关键词 智能车间多搬运载体协同作业路口避碰
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