电气工程与系统科学 > 系统与控制
[提交于 2025年7月18日
]
标题: 基于物理引导的门控循环单元的反演前馈控制
标题: Physics-guided gated recurrent units for inversion-based feedforward control
摘要: 基于逆的前馈控制依赖于一个准确描述逆系统动态的模型。门控循环单元(GRU),这是循环神经网络中的一种最新架构,是通过数据获得此类模型的有力候选。然而,由于其黑箱特性,GRUs面临可解释性有限和过拟合脆弱等挑战。最近,引入了物理引导神经网络(PGNN),它将先验物理模型结构整合到预测过程中。这种方法不仅提高了训练收敛性,还促进了基于物理的模型学习。在本工作中,我们将GRU集成到PGNN框架中,以获得PG-GRU,并基于此采用两步方法进行前馈控制设计。首先,我们采用稳定逆技术设计逆动态的稳定线性模型。然后,对残差进行训练的GRU被调整用于逆系统识别。所得到的PG-GRU前馈控制器通过在双质量弹簧阻尼系统上的实际生活实验进行了验证,与线性前馈和基于预览的GRU前馈相比,在积分绝对误差方面表现出大约两倍的改进。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.