ตัวควบคุมนิวโรนาร์มา-แอลทูสำหรับระบบไม่เชิงเส้น

Abstract

ออกแบบและนำตัวควบคุมนิวโรนาร์มา-แอลทูไปใช้ในการควบคุมระบบไม่เชิงเส้น ได้แก่ ระบบถังน้ำและระบบเพนดูลัม โดยลำดับแรกตัวควบคุมนิวโรนาร์มา-แอลทู จะเรียนรู้และสร้างแบบจำลองระบบ จากนั้นจึงนำแบบจำลองที่ได้มาสร้างตัวควบคุมเพื่อกำจัดความไม่เป็นเชิงเส้น และพฤติกรรมทางพลวัตของระบบ ตัวควบคุมนิวโรนาร์มา-แอลทูคำนวณหาสัญญาณควบคุมโดยใช้ค่าตำแหน่งอ้างอิง และค่าตำแหน่งจริงของระบบที่เวลาต่างๆ ในอดีต เมื่อระบบกำจัดความไม่เป็นเชิงเส้นและพฤติกรรมทางพลวัตแล้ว ระบบปิดจะมีความสัมพันธ์โดยนัยรูปแบบพีชคณิตระหว่างต่าตำแหน่งอ้างอิงกับค่าตำแหน่งจริง ซึ่งหมายความว่าค่าตำแหน่งจริงจะติดตามค่าตำแหน่งอ้างอิงในเวลาจริง และโดยทั่วไปในการคำนวณจะมีเวลาประวิงเกิดขึ้นระหว่างสัญญาณควบคุมและค่าตำแหน่งอ้างอิง กล่าวคือสัญญาณควบคุมในเวลาปัจจุบัน ใช้ควบคุมให้ค่าตำแหน่งจริงตรงกับค่าตำแหน่งอ้างอิงในลำดับเวลาอนาคต การทดลองแรก ตัวควบคุมนิวโรนาร์มา-แอลทูถูกใช้ในการควบคุมระบบถังน้ำหน้าตัดไม่คงที่ ตัวควบคุมนิวโรนาร์มา-แอลทูไม่สามารถกำจัดพลวัตได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในกรณีนี้สามารถแก้ไขได้โดยนิยามพลวัตกลับเข้าไปให้กับระบบ ซึ่งจะได้พลวัตของระบบปิดตามที่นิยามตัวควบคุมนิวโรนาร์มา-แอลทูร่วมกับการนิยามพลวัต สามารถควบคุมให้ระบบมีเสถียรภาพ และระบบยังสามารถควบคุมให้ระบบติดตามแนววิถีที่ต้องการได้ การทดลองที่สอง ตัวควบคุมนิวโรนาร์มา-แอลทูถูกใช้ในการควบคุมเพนดูลัม ตัวควบคุมนิวโรนาร์มา-แอลทูสามารถกำจัดความไม่เป็นเชิงเส้นและพลวัตของระบบ นอกจากนั้นยังสามารถควบคุมให้ระบบติดตามแนววิถีอ้างอิง ที่สร้างขึ้นในเวลาจริงด้วยอุปกรณ์สร้างสัญญาณอินพุตได้อย่างสมบูรณ์