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基于强化学习的舞台多轴同步系统预测维护策略研究
1
作者 李炜 王洁莹 毛海杰 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期176-185,共10页
针对舞台多轴同步系统因执行器退化导致无法满足控制任务时限要求,现有维护策略难以达优的问题,提出一种基于强化学习的舞台多轴同步系统预测维护策略.首先将强化学习以串级方式引入,构建具有寿命预测与自主维护能力,能以不同采样率分... 针对舞台多轴同步系统因执行器退化导致无法满足控制任务时限要求,现有维护策略难以达优的问题,提出一种基于强化学习的舞台多轴同步系统预测维护策略.首先将强化学习以串级方式引入,构建具有寿命预测与自主维护能力,能以不同采样率分而治之的控制架构;其次,聚焦介入维护策略及多源不确定性对执行器退化过程的影响,基于卡尔曼(Kalman)滤波、期望最大化和固定间隔平滑等算法,通过对执行器退化状态的实时感知、估计及退化模型的自适应更新,确保多轴同步系统剩余寿命预测精度;结合系统期望工作时限与剩余寿命预测的偏差、执行器实时退化状态等构建Q-learning算法的目标函数,通过不断试错对维护控制量做出最优调整,以获得最大的寿命延长奖励,从而实现了舞台多轴同步系统智能优化维护.通过舞台多轴同步系统仿真实验验证了所提方法的有效性,提高了系统维护效能. 展开更多
关键词 舞台多轴同步 执行器退化 剩余寿命预测 强化学习 预测维护
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四旋翼无人机寿命预测和自主维护方法 被引量：2
2
作者 申富媛 李炜 蒋栋年 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期841-852,共12页
针对四旋翼无人机运行过程中执行器退化引起的剩余寿命缩短问题,提出一种基于风险评价函数的模型预测控制自主维护策略。首先,通过深入分析无人机控制机理构建了自主维护体系架构。其次,基于系统失效阈值的定义,得到悬停状态下无人机剩... 针对四旋翼无人机运行过程中执行器退化引起的剩余寿命缩短问题,提出一种基于风险评价函数的模型预测控制自主维护策略。首先,通过深入分析无人机控制机理构建了自主维护体系架构。其次,基于系统失效阈值的定义,得到悬停状态下无人机剩余寿命分布的解析解,并依据风险评价结果自适应修正模型预测权值矩阵Q和R中元素值实现自主维护,从而在无人机性能与寿命之间达到更好的折中平衡。最后,仿真实验结果表明,本文提出的自主维护策略,可使执行器隐含退化的无人机剩余寿命延长616 min,并保持较好的机体性能。 展开更多
关键词 控制理论与控制科学 四旋翼无人机 执行器退化 剩余寿命预测 模型预测控制 在线自主维护
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执行器退化的遥机器人系统量化反馈容错控制 被引量：1
3
作者 郑柏超 傅曦雨 +1 位作者 杨鑫 阚亚进 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2016年第6期499-504,共6页
针对遥机器人系统中存在执行器退化、控制输入量化,且编、解码端的量化灵敏度参数不匹配的问题,设计了遥机器人系统的鲁棒量化反馈容错控制系统.控制器结构的线性部分由线性矩阵不等式给出,旨在解决系统指标性能问题,非线性部分则用于... 针对遥机器人系统中存在执行器退化、控制输入量化,且编、解码端的量化灵敏度参数不匹配的问题,设计了遥机器人系统的鲁棒量化反馈容错控制系统.控制器结构的线性部分由线性矩阵不等式给出,旨在解决系统指标性能问题,非线性部分则用于处理量化参数不匹配问题.经稳定性理论证明,提出的鲁棒量化反馈容错控制方法能消除执行器退化及量化参数不匹配等的影响,并确保从机器人能渐近跟踪主机器人.最后,算例仿真验证了方法的有效性. 展开更多
关键词 量化控制 机器人 容错控制 不匹配 执行器退化
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基于两阶段卡尔曼滤波的四旋翼无人机自主预测维护 被引量：1
4
作者 申富媛 李炜 +1 位作者 蒋栋年 毛海杰 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期2265-2276,共12页
本文针对多执行器退化的四旋翼无人机,基于机体性能状态的健康感知,通过反馈调节权值矩阵实现了无人机的自主维护.文中首先建立了四旋翼无人机退化模型,并基于预测性维护和模型预测控制策略构建了自主预测维护体系架构;其次,采用两阶段... 本文针对多执行器退化的四旋翼无人机,基于机体性能状态的健康感知,通过反馈调节权值矩阵实现了无人机的自主维护.文中首先建立了四旋翼无人机退化模型,并基于预测性维护和模型预测控制策略构建了自主预测维护体系架构;其次,采用两阶段卡尔曼滤波法实时估计无人机机体状态和各执行器退化量,并用熵权法将4个执行器退化量融合为一综合退化量;接着,基于马氏距离健康度计算机体失效阈值,求解无人机剩余寿命,在无人机不满足机体性能和时限性约束时,依据健康度评价实时调整权值矩阵实现自主维护.仿真结果表明,本文提出的自主预测维护方法能够有效延长机体寿命. 展开更多
关键词 四旋翼无人机 多执行器退化 健康度 预测性维护
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