主权项 |
一种基于大脑情感学习的无人机推力变向智能控制方法,其特征在于,包括推力纵向偏转控制模块和推力横向偏转控制模块;所述推力纵向偏转控制模块包括推力纵向智能控制接收器;推力横向偏转控制模块包括推力横向偏转控制智能控制接收器;该方法包括如下步骤:1)推力纵向偏转控制模块步骤:1.1)参数初始化:设定感官输入函数和情感暗示函数的权系数向量ω<sub>lon</sub>;设定杏仁体组织A的学习权值初值V<sub>lon</sub>,眶额皮质组织O的学习权值初值W<sub>lon</sub>;设定A‑O组织权值的调节率系数υ<sub>lon</sub>;1.2)推力纵向智能控制器接收外部纵向输入信号,所述外部纵向输入信号包括俯仰姿态角反馈值、俯仰姿态角指令值、俯仰角速率反馈值和升降舵偏角反馈值;所述外部纵向输入信号通过推力纵向智能控制器后得到纵向感官输入信号SI<sub>lon</sub>和纵向奖励信号REW<sub>lon</sub>:SI<sub>lon</sub>=ω<sub>lon</sub>(1)e<sub>θ</sub>+ω<sub>lon</sub>(2)θ+ω<sub>lon</sub>(3)θ<sub>c</sub>+ω<sub>lon</sub>(4)q+ω<sub>lon</sub>(5)δ<sub>e</sub>REW<sub>lon</sub>=ω<sub>lon</sub>(5)e<sub>θ</sub>+ω<sub>lon</sub>(6)q+ω<sub>lon</sub>(7)δ<sub>e</sub>1.3)纵向下更新杏仁体组织A的学习权值初值V<sub>lon</sub>和眶额皮质组织O的学习权值初值W<sub>lon</sub>,更新律表示为:杏仁体组织A的学习权值更新率:ΔV<sub>lon</sub>=υ<sub>lon</sub>(1)max(0,REW<sub>lon</sub>‑V<sub>lon</sub>SI<sub>lon</sub>),此时V<sub>lon</sub>=V<sub>lon</sub>+ΔV<sub>lon</sub>;眶额皮质组织O的学习权值更新率:ΔW<sub>lon</sub>=υ<sub>lon</sub>(2)(V<sub>lon</sub>SI<sub>lon</sub>‑W<sub>lon</sub>SI<sub>lon</sub>‑REW<sub>lon</sub>),此时W<sub>lon</sub>=W<sub>lon</sub>+ΔW<sub>lon</sub>;1.4)纵向下计算杏仁体组织和眶额皮质组织输出信号A<sub>lon</sub>,以及纵向智能控制模块输出信号O<sub>lon</sub>,分别为:A<sub>lon</sub>=V<sub>lon</sub>SI<sub>lon</sub>O<sub>lon</sub>=W<sub>lon</sub>SI<sub>lon</sub>差值为纵向偏角信号E<sub>lon</sub>=A<sub>lon</sub>‑O<sub>lon</sub>;2)推力横向偏转控制模块步骤:2.1)参数初始化:设定感官输入函数和情感暗示函数的权系数向量ω<sub>lat</sub>;设定杏仁体组织A的学习权值初值V<sub>lat</sub>,眶额皮质组织O的学习权值初值W<sub>lat</sub>;设定A‑O组织权值的调节率系数υ<sub>lat</sub>;2.2)推力横向智能控制器接收外部横向输入信号,所述外部横向输入信号包括滚转姿态角反馈值、滚转姿态角指令值、滚转角速率反馈值和副翼偏角反馈值;所述外部横向输入信号通过推力横向智能控制器后得到横向感官输入信号SI<sub>lat</sub>和横向奖励信号REW<sub>lat</sub>:SI<sub>lat</sub>=ω<sub>lat</sub>(1)e<sub>φ</sub>+ω<sub>lat</sub>(2)φ+ω<sub>lat</sub>(3)φ<sub>c</sub>+ω<sub>lat</sub>(4)p+ω<sub>lat</sub>(5)δ<sub>r</sub>REW<sub>lat</sub>=ω<sub>lat</sub>(6)e<sub>φ</sub>+ω<sub>lat</sub>(7)p+ω<sub>lat</sub>(8)δ<sub>r</sub>2.3)横向下更新杏仁体组织A的学习权值初值V<sub>lat</sub>,眶额皮质组织O的学习权值初值W<sub>lat</sub>,更新律表示为:杏仁体组织A的学习权值更新率:ΔV<sub>lat</sub>=υ<sub>lat</sub>(1)·max(0,REW<sub>lat</sub>‑V<sub>lat</sub>SI<sub>lat</sub>),V<sub>lat</sub>=V<sub>lat</sub>+ΔV<sub>lat</sub>;眶额皮质组织O的学习权值更新率:ΔW<sub>lat</sub>=υ<sub>lat</sub>(2)(V<sub>lat</sub>SI<sub>lat</sub>‑W<sub>lat</sub>SI<sub>lat</sub>‑REW<sub>lat</sub>),W<sub>lat</sub>=W<sub>lat</sub>+ΔW<sub>lat</sub>;2.4)横向下计算计算杏仁体组织和眶额皮质组织输出信号A<sub>lat</sub>,以及横向智能控制模块输出信号O<sub>lat</sub>,分别为:A<sub>lat</sub>=V<sub>lat</sub>SI<sub>lat</sub>O<sub>lat</sub>=W<sub>lat</sub>SI<sub>lat</sub>差值为推力横向偏角信号E<sub>lat</sub>=A<sub>lat</sub>‑O<sub>lat</sub>;3)将所述推力纵向偏角信号E<sub>lon</sub>和推力横向偏角信号E<sub>lat</sub>输入给推力偏转装置执行机构,通过偏转装置实现偏转运动。 |