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基于强化学习的声学空化气泡位置控制

系统与控制 2023-12-12 v1 机器学习 系统与控制

摘要

本文开发了一种基于强化学习的控制技术,允许在双频驻波声场中任意控制声学空化气泡的位置。智能体必须选择最佳的压力幅值,以在 x/λ0[0.05,0.25]x/\lambda_0\in[0.05, 0.25] 范围内操纵气泡位置。为了训练智能体,使用了支持连续动作空间的 actor-critic 离策略算法(深度确定性策略梯度),该算法允许在 001bar1\, \mathrm{bar} 之间连续设置压力幅值。我们构建了一个整形的奖励函数,以最小化气泡与目标位置之间的距离,并隐式地鼓励智能体在最短的时间内完成位置控制。在某些情况下,最优控制可以比线性理论预期的解快 7 倍。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.05674,
  title  = {Position control of an acoustic cavitation bubble by reinforcement learning},
  author = {Kálmán Klapcsik and Bálint Gyires-Tóth and Juan Manuel Rosselló and Ferenc Hegedűs},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.05674},
  year   = {2023}
}