Експериментальні дослідження динаміки роботи нейрорегулятора руху нелінійної динамічної системи
DOI:
https://doi.org/10.31548/energiya2021.03.026Анотація
Наведено експериментальні дослідження роботи нейрорегулятора лабораторної установки ланки квадрокоптера. Остання є нелінійною динамічною системою. Вхідний вектор нейрорегулятора включав кут нахилу стержня (промінь квадрокоптера) відносно горизонту, його кутову швидкість та кутову швидкість пропелера. Вихідний сигнал нейрорегулятора був пропорційний до напруги живлення привода пропелера.
У статті проведено планування експериментальних досліджень та обрано вісім показників, за якими проведена оцінка якості процесу регулювання. Крім того, проведено якісний аналіз процесів регулювання руху динамічної системи шляхом побудови відповідних графічних залежностей.
Отримані дані показали гарну якість регулювання при нульовій уставці кута. Для інших значень уставки (-0,52 та -1,05 рад) нейрорегулятор забезпечує вихід стержня у окіл уставки та стійкість регулювання. Однак, при цьому якість регулювання не висока. У роботі встановлено причину цього ефекту.
Для того, щоб підвищити якість регулювання проведено модифікацію нейрореглятора шляхом включення у його структуру інтегральної складової. При цьому усталена похибка регулювання суттєво зменшилась при незначних змінах інших оціночних показників.
Ключові слова: нейрорегулятор, динамічна система, експериментальні дослідження, оцінкаПосилання
Kim, J., S. Gadsden, A., Wilkerson, S. A. (2019). A Comprehensive Survey of Control Strategies for Autonomous Quadrotors Canadian Journal of Electrical and Computer Engineering, 43 (1), 3-16. DOI: 10.1109/CJECE.2019.2920938
https://doi.org/10.1109/CJECE.2019.2920938
Muliadi, J., Kusumoputro, B. (2018). Neural Network Control System of UAV Altitude Dynamics and Its Comparison with the PID Control System. Journal of Advanced Transportation,. Article ID 3823201, 18. DOI: 10.1155/2018/3823201
https://doi.org/10.1155/2018/3823201
Gu, W., Valavanis, K. P., Rutherford, M. J., Rizzo A. (2020). UAV Model-based Flight Control with Artificial Neural Networks: A Survey. Journal of Intelligent & Robotic Systems, 100, 1469-1491. DOI: 10.1007/s10846-020-01227-8
https://doi.org/10.1007/s10846-020-01227-8
Jiang, F., Pourpanah, F., Hao, Q. (2019). Design, Implementation and Evaluation of a Neural Network Based Quadcopter UAV System. IEEE transactions on industrial electronics, 67 (3), 2076-2085. DOI: 10.1109/TIE.2019.2905808
https://doi.org/10.1109/TIE.2019.2905808
Romasevych, Y. O., Loveikin, V. S., Shevchuk, O. G. (2020). Identyfikatsiia matematychnoi modeli laboratornoi ustanovky lanky kvadrokoptera [Identification of the mathematical model of laboratory installation of a quadcopter link]. Energetyka i avtomatyka, 4, 27-37.
https://doi.org/10.31548/energiya2020.04.027
Savitzky, A., Golay, M.J.E. (1964). Smoothing and Differentiation of Data by Simplified Least Squares Procedures. Analytical Chemistry, 36 (8), 1627-1639. DOI: 10.1021/ac60214a047
https://doi.org/10.1021/ac60214a047
Åströn, K. J., Hägglund, T. (2006). Advanced PID control. ISA. The Instrumentation, Systems, and Automation Society, 460.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра 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 і заохочує 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 оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
