px4与simulink搭建ppo在环训练平台,神经网络飞控

PPO网络结构

ppo训练的方式为在线训练,在线训练的好处在于其存在2个网络,以降低对环境的拟合程度,也正因如此,可以使用ppo old网络作为试探网络,将其上传至px4飞控控制环作为数据收集的试探网络。而上午机则作为训练器,在一定时间步长后对网络进行更新,完成近似于在线自适应控制器的强化学习方法。
其核心在于对网络结构的解读与代码重写,好在作为随机梯度,对输出的误差要求不高,因此也能够实现在线训练过程。

对训练网络结构的解读与冻结

不同于一般神经网络结构,ppo推理过程还包含一个随机状态选取过程,这通常需要单独的处理,将其加载到网络输出端,进而得到需要的结果。
将ppo checkpoint文件进行可视化,可以看出其实际是一个非常庞大的网络结构。
px4与simulink搭建ppo在环训练平台,神经网络飞控_第1张图片
但实际用于推理的结构实际上占用网络结构的很小一部分,这就需要对网络结构进行冻结,其过程需要找到推理网络的入口,出口,如在这里
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其输入为以上两个节点
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出口则为以上节点,找到出口和入口后,就可以进行网络冻结,这里使用的是tf1.14,因此操作与其他版本可能不同。
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到此就完成了推理模型的冻结,并获得了模型的网络结构。
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对网络结构的代码重写

具体参照源码,将其翻译为mat可识别的矩阵乘法,后搭建模型载入px4飞控。最终并可以获得在px4飞控板上实时运行的ppo网络,在125hz下占用px4cpu大概为10%,获取的数据也可进行实时上传。
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通过端口实时获取数据。

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可以看到,其延时为0.8毫秒,近于实时的运行在飞控板之上,这也为之后的神经网络部署提供了便利,无需考虑对延时的处理,此外,125hz或许并非其极限,这里125hz用于飞控完全胜任。

你可能感兴趣的:(神经网络,强化学习,px4代码生成,神经网络,人工智能,深度学习)