مقاله کنفرانسی سال ۱۴۰۴ انگلیسی

Energy-Based Model Predictive Control and Reinforcement Learning for Double Inverted Pendulum Stabilization and Obstacle Avoidance

Energy-Based Model Predictive Control and Reinforcement Learning for Double Inverted Pendulum Stabilization and Obstacle Avoidance

چکیده مقاله

This study presents a comparative investigation of Model Predictive Control MPC and Reinforcement Learning RL strategies for the swing up, stabilization, and obstacle avoidance of a double inverted pendulum DIP mounted on a cart The MPC framework employs a direct orthogonal collocation method, incorporating both state tracking and energy based cost functions to ensure efficient convergence under strict input constraints An energy based formulation significantly improves the feasibility of swing up maneuvers while maintaining stability during set point transitions and satisfying obstacle avoidance constraints The RL approach implements the Soft Actor Critic SAC algorithm within a modified OpenAI Gym environment, leveraging entropy regularization for improved exploration While MPC consistently achieves swing up and obstacle avoidance with high accuracy, the RL method effectively stabilizes the pendulum but exhibits limited performance in swing up tasks, indicating the need for task specific reward design and parameter tuning Simulation results highlight the trade offs between model based and model free control in terms of computational cost, robustness, and learning efficiency, offering valuable insights for advanced nonlinear control in robotics and automation

کلیدواژه‌ها

Model Predictive Control Reinforcement Learning Soft Actor-Critic Double inverted pendulum Soft Actor Critic

نویسندگان

شیوه ارجاع

Pourghavam, Masoud,1404,Energy-Based Model Predictive Control and Reinforcement Learning for Double Inverted Pendulum Stabilization and Obstacle Avoidance,The 7th international conference on artificial intelligence and its future prospects in electrical, computer, mechanical and telecommunication engineering sciences,Mashhad

ارائه‌شده در

پوستر مجموعه مقالات هفتمین کنفرانس بین المللی هوش مصنوعی و چشم انداز آینده آن در علوم مهندسی برق ، کامپیوتر ، مکانیک و مخابرات مجموعه مقالات هفتمین کنفرانس بین المللی هوش مصنوعی و چشم انداز آینده آن در علوم مهندسی برق ، کامپیوتر ، مکانیک و مخابرات21 مرداد 1404 · مشهد
ادامه مسیر پژوهش

مقالات مرتبط

مقاله کنفرانسی سال ۱۴۰۴ ۷۱۱ مشاهده

نقش محاسبات کوانتومی در تحول یادگیری ماشین رویکردی نوین به هوش مصنوعی

با رشد شتابان داده ها و پیچیدگی زیاد مسائل هوش مصنوعی، روش های محاسباتی کلاسیک در مواجهه با محدودیت های…

محاسبات کوانتومیQiskitQML
مقاله کنفرانسی سال ۱۴۰۴ ۶۳۱ مشاهده

نقش یادگیری عمیق خود توضیح در ارتقاء قابلیت اعتماد سامانه های مهندسی

قابلیت اعتماد سامانه های مبتنی بر هوش مصنوعی به ویژه در حوزه های حساس مهندسی از مهمترین الزامات برای پذی…

هوش مصنوعیشفافیتسامانه های مهندسی
مقاله کنفرانسی سال ۱۴۰۴ ۵۱۹ مشاهده

ماشینهای الکتریکی

ماشینهای الکتریکی به عنوان یکی از ارکان اساسی صنعت مدرن نقش حیاتی در تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی و ب…

ماشین الکتریکیموتور القاییموتور سنکرون
مقاله کنفرانسی سال ۱۴۰۴ ۳۶۴ مشاهده

نقش منابع تجدیدپذیر انرژی در توسعه پایدار و کاهش اثرات تغییرات

اقلیمی با توجه به رشد سریع جمعیت جهان و توسعه اقتصادی کشورهای نوظهور نیاز جهانی به انرژی به شدت افزایش ی…

تغییرات اقلیمیمنابعتجدیدپذیر انرژی
مقاله کنفرانسی سال ۱۴۰۴ ۳۴۱ مشاهده

بهینه سازی مصرف انرژی در سیستم های HVAC مبتنی بر هوش مصنوعی و سنسورهای هوشمند در ساختمان های اداری

مصرف بهینه انرژی در ساختمان های اداری یکی از چالش های مهم در مدیریت انرژی است سیستم های گرمایش، سرمایش و…

انرژیساختمان های اداریشبکه عصبی مصنوعی
مقاله کنفرانسی سال ۱۴۰۴ ۳۱۸ مشاهده

امواج و مایکروویو

این مقاله به بررسی جامع و عمیق امواج و به طور خاص مایکروویو می پردازد با توجه گستردگی کاربردهای امواج ال…

مایکروویوامواج الکترومغناطیسیطیف الکترومغناطیسی