基于神经网络算法的水陆两栖无人艇控制系统研究

作     者：岳光 任琳 郭靖宇 潘玉田 雷欢 葛林 YUE Guang;REN Lin;GUO Jingyu;PAN Yutain;LEI Huan;GE Lin

作者机构：太原工业学院自动化系太原030008 太原工业学院电子工程系太原030008 哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001 中北大学智能武器研究院太原030051 

出 版 物：《兵器装备工程学报》 (Journal of Ordnance Equipment Engineering)

年 卷 期：2024年第45卷第5期

页      面：231-238页

核心收录：

学科分类：082601[工学-武器系统与运用工程] 08[工学] 0826[工学-兵器科学与技术] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 

基　　金：太原工业学院青年(后备)学科带头人资助项目(21020909) 山西省高等学校科技创新项目(2023L342) 山西省高等学校教学改革创新项目(J20221111) 国家自然科学基金项目(51766011) 

主　　题：水陆两栖无人艇 履带式 BP-PID智能算法 控制系统 两栖作战 

摘      要：针对近海登陆两栖作战等不适合士兵冲锋陷阵的高危环境,提出了基于神经网络算法的水陆两栖无人艇控制系统研究,伺服运动控制为控制系统的关键核心之一。鉴于目前传统两栖无人艇运动控制系统PID算法控制精度低、误差大、需人工调节参数等缺陷,提出BP-PID神经网络算法,同时融合GWO算法(灰狼算法),利用其搜索能力优化网络权值和阈值,加快网络收敛,提高控制精度。首先,对水陆两栖无人艇的控制系统进行需求分析,继而完成两栖无人艇伺服运行控制系统数学和控制模型设计、神经网络算法构架等设计,将设计的算法引入两栖无人艇运动控制系统中,并且进行实验验证,得到行驶曲线。结果表明控制系统运行稳定、响应速度快、误差小,行驶轨迹精确等优点。为实现不适合士兵直达近海登陆作战高危未知环境提升作战力,保护士兵安全有很重要现实意义和实用工程价值,为未来武器装备的智能化研究发展提供借鉴。