Модель нейронної схеми слідкуючого керування нелінійними динамічними системами неперервного часу

2019;
: сс. 92-96
1
Національний університет «Львівська політехніка», кафедра систем автоматизованого проектування

Запропоновано модель нейронної схеми, призначеної для слідкуючого керування невідомими нелінійними динамічними системами. Для опису моделі використано диференційне рівняння першого порядку із змінною структурою і вихідне рівняння. Модель дає можливість досягати скінченного часу збіжності до робочих станів і обмеженої похибки слідкування. Вона не потребує навчання у режимі офлайн. Для мінімізації похибки відслідковування траєкторії об'єкта модель використовує лише виходи системи і об'єкта. Вона має просту структуру і її можна використовувати, коли внутрішня динаміка і параметри керованої системи невідомі. Наведено результати комп'ютерного моделювання застосування моделі для оптимального слідкуючого керування кутом повороту дволанкового планарного маніпулятора, які підтверджують теоретичні положення та ілюструють високу ефективність функціонування моделі.

[1] Slotine, J.-J., Li, W. Applied nonlinear control. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ, USA (1991).

[2] Sastry, S. Nonlinear systems analysis, stability, and control. Springer, Berlin, Germany (1999).

[3] Naidu, D. Optimal control systems. CRC Press, London, UK (2003).

[4] Lewis, F. L., Vrabie, D. L., Syrmos, V. L.: Optimal control. John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey (2012). doi: 10.1002/9781118122631. https://doi.org/10.1002/9781118122631

[5] Navabi, M., Mirzaei, H. Robust optimal adaptive trajectory tracking control of quadrotor helicopter. Latin American Journal of Solids and Structures 14, 1040-1063 (2017). doi: 10.1590/1679-78253595. https://doi.org/10.1590/1679-78253595

[6] Perez-Cruz, J. H., Rubio, J. J., Ruiz-Velazquez, E., Solis-Perales, G. Tracking control based on recurrent neural networks for nonlinear systems with multiple inputs and unknown dead zone. Abstract and Applied Analysis 2, 1-18 (2012). doi: 10.1155/2012/471281. https://doi.org/10.1155/2012/471281

[7] Yen, H.-M., Li, T.-H. S., Chang, Y.-C. Design of a robust neural network-based tracking controller for a class of electrically driven nonholonomic mechanical systems. Information Sciences 222, 559-575 (2013). doi: 10.1016/j.ins.2012.07.053. https://doi.org/10.1016/j.ins.2012.07.053

[8] Haykin, S. Neural networks and learning machines. Pearson, Ontario, Canada (2008).

[9] Slotine, J.-J. E., Li, W.: Adaptive manipulator control: A case study. IEEE Trans. on Automatic Control AC33(11), 995-1003 (1988). doi: 10.1109/9.14411. https://doi.org/10.1109/9.14411

[10] Lewis, F. L., Yeşildirek, A., Liu, K. Multilayer neural net robot controller with guaranteed tracking performance. IEEE Trans. on Neural Networks 7 (2), 388-399 (1996). doi:10.1109/72.485674. https://doi.org/10.1109/72.485674