牛顿神经常微分方程

少96%参数

将微分牛顿-欧拉算法与神经常微分方程融合,无需加速度即可辨识机械臂卢格摩擦,同时参数大幅减少。

Fei, Wang · 陈立平 · 丁建完

Neurocomputing 2026

参数信息

参数减少
96 %
训练误差降低
25.6 %
状态预测误差降低
21.4 %

技术优势

无需加速度

通过微分牛顿-欧拉算法正向建模刚体动力学,仅用状态损失优化,避免了关节加速度的测量或差分估计,消除了噪声放大问题。

参数减少96%

以微分物理模型为主干,物理参数具有明确含义,残余学习模块仅作为显式动态补偿器,大大减少了可学习参数数量。

误差更低

与拉格朗日神经网络相比,训练误差降低25.6%,状态预测误差降低21.4%,更准确地复现非线性动力学。

可解释性更强

物理模块参数具有物理意义,残余学习模块作为显式补偿器,增强了透明度和可解释性,适用于实际高精度控制。

应用场景