Physics-Informed Neural Networks-Based Adaptive Optimized Control and Its Application to Automated Surface Vessels

计算机科学 人工神经网络 自适应控制 人工智能 控制工程 学习迁移 数据建模 控制系统 适应(眼睛) 适应性学习 自适应系统 控制(管理) 机器学习 控制理论(社会学) 最优控制 实验数据 系统动力学 主动学习(机器学习) 曲面(拓扑) 反向传播 动态规划 传递函数 智能控制 强化学习
作者
Yuxiang Zhang,Yifan Cheng,Shuzhi Sam Ge,Bernard Voon Ee How
出处
期刊:IEEE Transactions on Industrial Informatics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:22 (2): 993-1003 被引量:4
标识
DOI:10.1109/tii.2025.3619904
摘要

The abundant knowledge of data and physics models can be simultaneously utilized in learning-based modeling, prediction, and control methods, which makes the balance between model efficiency, accuracy, and complexity. Thus, this work investigates the physics-informed neural networks (PINNs)-based adaptive optimized control method with essential learning designs for the whole learning framework. More specifically, the proposed method efficiently realizes the adaptive learning performance with PINNs modeled system dynamics via continuous learning with online data and system physics. Meanwhile, the PINNs model with autodifferentiation is employed by the adaptive dynamic programming approach to iteratively approximate the solution of the continuous-time Hamilton–Jacobi–Bellman equation with neural networks, providing more accuracy and efficiency over approaches that solely utilize either data-driven or physics-based models. As an outcome, the proposed method enables the PINNs-based learning control method to have superior performance in model transfer adaptation and learning efficiency. The proposed method is applied to automated vessel control problems, and its effectiveness and practical applicability are demonstrated through comparative simulations and hardware-in-the-loop tests.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ZHDNCG完成签到,获得积分10
2秒前
湖以完成签到 ,获得积分10
3秒前
浑天与完成签到,获得积分10
4秒前
棠以秧完成签到 ,获得积分10
5秒前
zy完成签到,获得积分10
7秒前
懒大王完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
舒适涵山完成签到,获得积分10
9秒前
天行健完成签到,获得积分10
10秒前
renwoxing完成签到,获得积分10
11秒前
chen完成签到,获得积分10
12秒前
junjie完成签到,获得积分10
14秒前
闻巷雨完成签到 ,获得积分10
15秒前
小白完成签到 ,获得积分10
16秒前
XCY发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
18秒前
现实的寄灵完成签到,获得积分10
19秒前
LEO2025完成签到 ,获得积分10
20秒前
热心市民完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
歪比巴卜完成签到 ,获得积分10
21秒前
c1302128340完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
xrwwww完成签到 ,获得积分20
23秒前
小水蜜桃完成签到 ,获得积分10
24秒前
25秒前
俊秀的小珍完成签到 ,获得积分10
28秒前
kalenshao发布了新的文献求助10
30秒前
谷粱诗云完成签到 ,获得积分10
35秒前
jeronimo完成签到,获得积分10
35秒前
35秒前
nqterysc完成签到,获得积分10
36秒前
NexusExplorer应助XCY采纳,获得10
37秒前
LILLIAN完成签到 ,获得积分10
38秒前
旭日东升的红牛完成签到 ,获得积分10
38秒前
38秒前
weiling完成签到,获得积分10
38秒前
林北bei完成签到,获得积分10
39秒前
傅姐完成签到 ,获得积分10
41秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The anomeric effect 1000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders: Interdisciplinary Perspectives 750
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7732545
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9283362
关于积分的说明 20156915
捐赠科研通 7310109
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3304154
关于科研通互助平台的介绍 2456992
邀请新用户注册赠送积分活动 2313268