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基于Skinner操作条件反射的两轮机器人自平衡控制
  • ISSN号:1000-8152
  • 期刊名称:《控制理论与应用》
  • 时间:0
  • 分类:TP391[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]北京工业大学电子信息与控制工程学院,北京100124
  • 相关基金:基金项目:国家“863”计划资助项目(2007AA042226);国家自然科学基金资助项目(60774077);北京市教委重点资助项目(KZ200810005002);北京市人才强教计划资助项目;高等学校博士学科点专项科研基金资助课题.
中文摘要:

针对两轮自平衡机器人的运动平衡控制问题,采用了基于Skinner操作条件反射理论的白回归神经网络学习算法作为机器人的学习机制,利用自回归神经网络对评价函数进行逼近,以实现对行为决策的优化,从而使机器人能够在无需外部环境模型的情况下,通过学习和训练,获得像人或动物一样的自主学习技能,解决了两轮机器人的运动平衡控制问题.最后分别在无扰动和有扰动的两种状态下设计了仿真实验并进行了比较.结果表明,该操作条件反射学习机制具有较快的自主平衡控制技能和较好的鲁棒性能,体现了较高的理论研究意义和工程应用价值.

英文摘要:

For the movement-balance control of a two-wheeled self-balancing robot, we adopt the autoregression neuralnetwork-learning-algorithm based on Skinner's operant conditioned reflex theory as the learning mechanism, and use the autoregression neural-network to approximate the critic function in the optimization of behavioral decision, so that a twowheeled robot can obtain self-learning skills like a human being or an animal through studying and training in a model-flee external environment to realize the movement balance control. Two simulation experiments are separately performed in the states with and without disturbance, respectively. The comparison of the respective results shows that learning mechanism with Skinner's operant conditioned reflex has a faster control skill in self-balance and a high robustness. This exhibits great research significance in theory and practice.

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期刊信息
  • 《控制理论与应用》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国家教育部
  • 主办单位:华南理工大学 中国科学院数学与系统科学研究院
  • 主编:胡跃明
  • 地址:广州五山路华南理工大学3号楼516室
  • 邮编:510640
  • 邮箱:aukzllyy@scut.edu.cn
  • 电话:020-87111464
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-8152
  • 国内统一刊号:ISSN:44-1240/TP
  • 邮发代号:46-11
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21084