Iterative linear quadratic regulator (iLQR) has gained wide popularity in addressing trajectory optimization problems with nonlinear system models. However, as a model-based shooting method, it relies heavily on an accurate system model to update the optimal control actions and the trajectory determined with forward integration, thus becoming vulnerable to inevitable model inaccuracies. Recently, substantial research efforts in learning-based methods for optimal control problems have been progressing significantly in addressing unknown system models, particularly when the system has complex interactions with the environment. Yet a deep neural network is normally required to fit substantial scale of sampling data. In this work, we present Neural-iLQR, a learning-aided shooting method over the unconstrained control space, in which a neural network with a simple structure is used to represent the local system model. In this framework, the trajectory optimization task is achieved with simultaneous refinement of the optimal policy and the neural network iteratively, without relying on the prior knowledge of the system model. Through comprehensive evaluations on two illustrative control tasks, the proposed method is shown to outperform the conventional iLQR significantly in the presence of inaccuracies in system models.


翻译:在解决与非线性系统模型的轨迹优化问题方面,线性线性二次调节器(iLQR)在解决非线性系统模型的轨迹优化问题方面已获得广泛欢迎,然而,作为一种基于模型的射击方法,它严重依赖一个精确的系统模型来更新最佳控制行动和与前方整合所决定的轨迹,从而容易出现无法避免的模式不准确的情况。最近,对基于学习的最佳控制问题最佳控制方法的大量研究工作在解决未知系统模型方面取得了显著进展,特别是在系统与环境有复杂互动的情况下。然而,通常需要一个深层的神经网络来适应大量抽样数据。在这项工作中,我们提出了神经-iLQR,这是一种在未受控制的控制空间上学习辅助的射击方法,其中使用一个结构简单的神经网络来代表当地系统模型。在这一框架中,轨迹优化任务是通过同时完善最佳政策和神经网络而实现的迭接式,同时不依赖系统模型的先前知识。通过对两个示例控制任务进行全面评价,所拟议的方法显示,在系统模型中存在不准确性的情况下大大超越常规的 iLQR。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
78+阅读 · 2020年7月26日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
176+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月23日
Arxiv
22+阅读 · 2021年12月19日
Arxiv
14+阅读 · 2020年12月17日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员