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!

    AleksandrAvdiev Южный федеральный университет, 2010, преподаватель, канд...
    4.1 (20 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
    28 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
    Кирилл Ч. ИНЖЭКОН 2010, экономика и управление на предприятии транс...
    4.9 (343 отзыва)
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). С... Читать все
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). Сейчас пишу диссертацию на соискание степени кандидата экономических наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    692 Выполненных работы
    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ
    Катерина М. кандидат наук, доцент
    4.9 (522 отзыва)
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    #Кандидатские #Магистерские
    836 Выполненных работ
    Екатерина С. кандидат наук, доцент
    4.6 (522 отзыва)
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    #Кандидатские #Магистерские
    1077 Выполненных работ
    Татьяна П.
    4.2 (6 отзывов)
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки ... Читать все
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки в одном из крупнейших университетов Германии.
    #Кандидатские #Магистерские
    9 Выполненных работ
    Татьяна С. кандидат наук
    4.9 (298 отзывов)
    Большой опыт работы. Кандидаты химических, биологических, технических, экономических, юридических, философских наук. Участие в НИОКР, Только актуальная литература (пос... Читать все
    Большой опыт работы. Кандидаты химических, биологических, технических, экономических, юридических, философских наук. Участие в НИОКР, Только актуальная литература (поставки напрямую с издательств), доступ к библиотеке диссертаций РГБ
    #Кандидатские #Магистерские
    551 Выполненная работа
    Яна К. ТюмГУ 2004, ГМУ, выпускник
    5 (8 отзывов)
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соот... Читать все
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соответствии с Вашими требованиями.
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

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