Нейросетевая настройка коэффициентов усиления системы управления

Кондратюк Алена Сергеевна
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

В работе рассматривается структура системы управления на основе использования асимптотического ПИД-регулятора. Для ряда практических задач подобраны параметрические зависимости для коэффициентов усиления. Предлагается метод программной настройки коэффициентов усиления для выбранной структуры управления. Для нейросетевого расчёта коэффициентов ПИД-регулятора использована нейронная сеть с учителем на базе выбранной структуры программной настройки коэффициентов усиления.

Введение 3

Постановка задачи 9

Обзор литературы 10

Глава 1. Описание модели управления на базе асимптотиче-
ского ПИД-регулятора 12
§1. Общий вид закона системы управления . . . . . . . . . . . . . 12
§2. Модель орбитального спуска, согласованная по углу вращения 15
§3. Задача позиционирования яхт в судовом доке . . . . . . . . . 17

Глава 2. Программная настройка коэффициентов усиления 20
§1. Формализация метода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
§2. Определение условий оптимальности закона управления . . . 23
§3. Построение функций структуры производной функционала . 27

Глава 3. Нейросетевая настройка в задачах автоматического
управления 29
§1. Настройка коэффициентов усиления . . . . . . . . . . . . . . . 29
§2. Модификация метода В. И. Зубова программной настройки
коэффициентов усиления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Выводы 35

Заключение 36

Список литературы 37

Приложение 39

Управление динамическими объектами с помощью нейронных сетей
является новым, к тому же, перспективным направлением науки, которое
находится на стыке таких дисциплин, как искусственный интеллект, ав-
томатическое управление или нейрофизиология. В сравнении с другими
методами нейронные сети имеют ряд достоинств, которые делают их мощ-
ным инструментом в теории управления. Например, нейронные сети об-
ладают способностью к обучению на конкретных примерах и дальнейшей
обработкой данных, способностью адаптироваться под внешнюю среду или
к изменению характеристик самого объекта управления. Также нейронные
сети обладают высокой устойчивостью к повреждениям своих элементов в
силу выбранного структурного параллелизма.
Нейронная сеть представляет собой некоторую последовательность
нейронов, соединенных между собой особой связью (см. рис. 1). Нейрон-
ные сети возникли из исследований в области искусственного интеллекта,
а именно, из попыток воспроизвести способность биологических нервных
систем обучаться и исправлять ошибки, моделируя низкоуровневую струк-
туру мозга. С помощью такой структуры компьютер или машина могут не
только анализировать входящую информацию, но и воспроизводить ее из
своей памяти.

За последние 20 лет нейроуправление получило значительное разви-
тие. В одном из первых обзоров данной области было обозначено, что зада-
чи разработки нейросистем для управления нелинейными динамическими
объектами является наиболее перспективными. Действительно, доминиру-
ющая доля внимания была уделена именно этим задачам. Как результат,
было получено множество успешных примеров работающих систем опи-
санного вида, а разработанный относительно недавно метод адаптивной
критики получил статус эффективного и универсального метода нейро-
управления. Кроме того, была продемонстрирована наилучшая адаптация
рекуррентных сетей типа NARX для моделирования динамическими си-
стемами в сравнении с другими типами сетей, что привело к их распро-
странению в качестве идентификаторов объектов управления в непрямых
и прогнозирующих методах нейроуправления.
В данной работе показана возможность построения системы управле-
ния на базе ПИД-регулятора. На примере практических задач представлен
метод настройки коэффициентов усиления, определяющий программные
управления на основе предложенной структуры. Математическим моде-
лированием в системе Simulink проверено, что полученные коэффициенты
усиления можно использовать в качестве коэффициентов ПИД-регулятора,
гарантирующего требуемое качество управления.
Результаты были представлены на LI международной научной кон-
ференции аспирантов и студентов «Процессы управления и устойчивость»,
а также вошли в статью Кондратюк А. С., Давыденко А. А., Степенко Н. А.
Регулировка коэффициентов усиления системы управления на основе ПИД-
регулятора // Процессы управления и устойчивость. СПб.: Издательский
Дом Федоровой Г. В., 2020.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ
    Антон П. преподаватель, доцент
    4.8 (1033 отзыва)
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публик... Читать все
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публикуюсь, имею высокий индекс цитирования. Спикер.
    #Кандидатские #Магистерские
    1386 Выполненных работ
    user1250010 Омский государственный университет, 2010, преподаватель,...
    4 (15 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа
    Анна Александровна Б. Воронежский государственный университет инженерных технол...
    4.8 (30 отзывов)
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственно... Читать все
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственном университете инженерных технологий.
    #Кандидатские #Магистерские
    66 Выполненных работ
    Екатерина Б. кандидат наук, доцент
    5 (174 отзыва)
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподав... Читать все
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподавала учебные дисциплины: Бюджетная система Украины, Статистика.
    #Кандидатские #Магистерские
    300 Выполненных работ
    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    Евгения Р.
    5 (188 отзывов)
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и со... Читать все
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и создаю красивые презентации. Сопровождаю работы до сдачи, на связи 24/7 ?
    #Кандидатские #Магистерские
    359 Выполненных работ
    Екатерина П. студент
    5 (18 отзывов)
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно... Читать все
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно занимаюсь английским языком, уровень владения - Upper-Intermediate.
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Дмитрий М. БГАТУ 2001, электрификации, выпускник
    4.8 (17 отзывов)
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал стать... Читать все
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал статьи, патенты, кандидатскую диссертацию, преподавал. Занимаюсь этим с 2003.
    #Кандидатские #Магистерские
    19 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Кооперативные игры на гиперграфах
    📅 2019год
    🏢 Санкт-Петербургский государственный университет