Синтез нейросетвого регулятора для линеаризованной модели объекта – два перевернутых маятника на тележке
В настоящей статье продемонстрирована процедура синтеза нейросетевого регулятора для линеаризованной модели объекта «два перевернутых маятника на тележке». Особенностью данной модели объекта можно считать его неквадратную матричную передаточную функцию и меньшее количество входных воздействий, чем выходных. Задача управления состоит в стабилизации углов перевернутых маятников в устойчивом положении и перевод положения тележки в заданное значение. Отличительной чертой продемонстрированной процедуры синтеза нейрорегулятора являются детерминированные выбор архитектуры и инициализация весовых коэффициентов нейронной сети. Данные о выборе архитектуры и о значениях инициализируемых весовых коэффициентов для нейросетевого регулятора основаны на информации о передаточной функции регулятора, полученного модальным методом, использующим полиномиальное матричное разложение системы. Приводятся рекомендации к структурным преобразованиям нейросетевого регулятора, содержащего рекуррентные связи. Они необходимы для дальнейшего обучения нейросетевого регулятора с детерминированным подходом к инициализации весовых коэффициентов, применяемым в демонстрируемой процедуре синтеза. В результате усложнения структуры и дальнейшего обучения, полученного нейросетевого регулятора, удается повысить эффективность работы системы автоматического управления по сравнению с системой, использующей регулятор, полученный модальным методом.
Авторы: А. А. Воевода, В. И. Шипагин
Направление: Информатика, вычислительная техника и управление
Ключевые слова: нейрорегулятор, рекуррентная нейронная сеть, обучение нейронной сети, инициализация весовых коэффициентов, структурные преобразования
Открыть полный текст статьи