Article (Périodiques scientifiques)
Actor–Critic Learning Based Pid Control for Robotic Manipulators
RAHIMI NOHOOJI, Hamed; Zaraki, Abolfazl; VOOS, Holger
2024In Applied Soft Computing, 151, p. 111153
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Mots-clés :
Reinforcement learning, Actor-critic, PID control, Neural network, Robot manipulators
Résumé :
[en] In this paper, a reinforcement learning structure is proposed to auto-tune PID gains by solving an optimal tracking control problem for robot manipulators. Taking advantage of the actor-critic framework implemented by neural networks, optimal tracking performance is achieved while unknown system dynamics are estimated. The critic network is used to learn the optimal cost-to-go function while the actor-network converges it and learns the optimal PID gains. Furthermore, Lyapunov’s direct method is utilized to prove the stability of the closed-loop system. By that means, an analytical procedure is delivered for a stable robot manipulator system to systematically adjust PID gains without the ad-hoc and painstaking process. The resultant actor-critic PID-like control exhibits stable adaptive and learning capabilities, while delivered with a simple structure and inexpensive online computational demands. Numerical simulation is performed to illustrate the effectiveness and advantages of the proposed actor-critic neural network PID control.
Disciplines :
Ingénierie, informatique & technologie: Multidisciplinaire, généralités & autres
Auteur, co-auteur :
RAHIMI NOHOOJI, Hamed   ;  University of Luxembourg > Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust (SNT) > Automation
Zaraki, Abolfazl ;  University of Hertfordshire
VOOS, Holger   ;  University of Luxembourg > Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust (SNT) > Automation
 Ces auteurs ont contribué de façon équivalente à la publication.
Co-auteurs externes :
yes
Langue du document :
Anglais
Titre :
Actor–Critic Learning Based Pid Control for Robotic Manipulators
Date de publication/diffusion :
2024
Titre du périodique :
Applied Soft Computing
ISSN :
1568-4946
eISSN :
1872-9681
Maison d'édition :
Elsevier, Pays-Bas
Volume/Tome :
151
Pagination :
111153
Peer reviewed :
Peer reviewed vérifié par ORBi
Focus Area :
Computational Sciences
Disponible sur ORBilu :
depuis le 15 décembre 2023

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