ДОСЛІДЖЕННЯ СТІЙКОСТІ СИСТЕМИ З НЕЙРОКОНТРОЛЕРОМ
DOI:
https://doi.org/10.20535/1970.48(2).2014.36055Ключові слова:
нейронний контролер, динамічний об’єкт, нейронні мережі, нелінійна системаАнотація
Здебільшого динаміка об’єктів систем автоматичного керування описується нелінійними рівняннями. Зокрема, електропривід руки робота, виконавчим механізмом якого є електричний двигун постійного струму, – це один з таких прикладів. На сьогодні апарат теорії нeйрoнних мeрeж дозволяє враховувати такі нелінійності. Використовуючи методологію теорії цифрового фільтрування, запропоновано цілеспрямовано формувати структуру вхідного кола контролера, яке визначається вибраним законом керування, в нашому випадку - пропорційно-інтегрально-диференційним.
В статті, виходячи з бажаної динаміки процесу, обгрунтовано вибір математичної моделі еталона, описано навчання нейронної мережі з викoристанням aлгoритму oбeрнeнoгo рoзпoвсюджeння похибки. Для забезпечення потрібних динамічних показників процесу керування була запропонована модифікація вхідних кіл нейронного контролера – розділення входів. В цьому випадку на вхід контролера замість традиційної різниці між вихідним сигналом об’єкта та вхідним сигналом еталона кожен із цих сигналів подавався на свій окремий вхід нейроконтролера і збіжність вихідних сигналів об’єкта та еталона виявилась кращою.
Для дослідження стійкості системи з пропонованим нейроконтролером його структуру було переформатовано в еквівалентну замкнену систему, охоплену від’ємним зворотнім зв’язком. Імітаційне моделювання в середовищі Simulink підтвердило стійкість такої системи керування.
Посилання
Il'i͡asov B. G., Start͡sev I͡U. V., Golovat͡skiĭ K. Ė., Al'mukhamedov R. R., Belalov B. M. Avtonomnye nazemnye transportnye sredstva kak ob"ekty avtomaticheskogo upravlenii͡a. Mekhatronika, 2001, no 6, pp. 3 – 5. (In Russian)
Fu K. S., Gonzalez R.C., Lee C.S.G Robotics: Control, Sensing. Vis. McGraw-Hill Education (India) Pvt Limited, 1988, 580 p.
F. C. Goodwin, S. F. Fraebe, M. E. Salgado. Control System Design. Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jercey, 2001.
Popovych M. H., Koval′chuk O. V. Teorii͡a avtomatychnoho rehuli͡uvanni͡a: Pidruchnyk. Kyiv, Lybid′ Publ., 2007. 544 p. (In Ukrainian)
Norgaared M., Ravn O., Poulsen N., Hansen L.Neural Networks for Modelling and Control of Dynamic Systems. Springer, London, 2000.
Rudenko O. H., Bodi͡ans′kyĭ I͡e. V. Shtuchni neĭronni merez͡hi: Navch. posibnyk. Kharkiv, TOV “Kompanii͡a SMIT”, 2006. 404 p. (In Ukrainian)
Medvedev V. S., Potemkin V. G. Neĭronnye seti. Moscow, DIALOG-MIFI Publ., 2002. 426 p. (In Russian)
Neural Network Toolbox Documentation [Online] The MathWorks, inc. Available at: http://www.mathworks.com/help/nnet/index.html
Orest Ivakhiv, Markii͡an Nakonechnyĭ, I͡uriĭ Nakonechnyĭ, Bohdan Stadnyk Pobudova kontroleriv z riznymy konfihurat͡sii͡amy navchal′nykh poslidovnosteĭ. Zeszyty naukowe Politechniki Rzerzowskiej, Nr 200, Elektrotechnika, z.24, Metody I technika prsetwarzania sygnalow w pomiarach fizychnych. Materialy X Miedzynarodowego Seminarium Metrologow, Rzeszow, 2006, pp. 69-74.
Ivakhiv O. V., Nakonechnyĭ M. V., Repetylo T. M. Systema neĭronnoho keruvanni͡a robotom z vykorystanni͡am adaptyvnykh metodiv navchanni͡a. Metody ta prylady kontroli͡u i͡akosti, 2013, no 1 (30), pp. 64 – 71. (In Ukrainian)
Hirnyak Yu., Ivakhiv O., Nakonechnyi M., Repetylo T. Control System of Robot Movement [The 7th IEEE International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications]. 2013, Berlin, pp. 334-337.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право на публікацію залишається за авторами.
Автори можуть використовувати власні матеріали в інших публікаціях за умови посилання на збірник наукових праць "Вісник Київського політехнічного інституту. Серія ПРИЛАДОБУДУВАННЯ" як на перше місце видання та на Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» як на видавця.
Автори публікують свої статті в збірнику на умовах ліцензії Creative Commons:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY 4.0, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на динаміці цитування опублікованої роботи.
Видавець (КПІ ім. Ігоря Сікорського) має право за будь-якого використання цього видання зазначати своє ім'я або вимагати такого зазначення.
Редакційна колегія залишає за собою право розміщувати опубліковані в збірнику статті в різних інформаційних базах для надання відкритого доступу до матеріалів з метою популяризації наукових досліджень та підвищення цитованості авторів.
