基于强化学习算法的水下滑翔机路径跟踪研究

摘要：

针对洋流影响下水下滑翔机实际路径与预定路径偏差较大的问题,在传统的长短期记忆网络模型的基础上引入注意力机制,建立了具有长短期记忆与注意力机制的神经网络洋流预测模型;利用深度神经网络生成水下滑翔机运动的动态Q表,并通过强化学习算法选择最优运动姿态,同时考虑洋流的影响,构造了基于深度强化学习的水下滑翔机路径跟踪算法.结果表明,基于注意力机制的长短期记忆网络相较于传统的整合移动平均自回归模型与长短期记忆网络,其洋流预测具有更小的均方误差与均方根误差,具有良好的预测能力;相较于传统的PID控制,深度强化学习模型可使水下滑翔机轨迹均方根误差降低50.9％,显著提高了路径跟踪精度.

关键词：水下滑翔机、路径跟踪、注意力机制、强化学习

所属期刊栏目：34

分类号：U665(船舶工程)

资助基金：天津市新一代人工智能科技重大专项19ZXZNGX00050

在线出版日期：2023-05-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1100-1110