هدایت و کنترل ربات زیرآبی با استفاده از سیستم کنترل ANFIS

Abstract

ربات زیرآبی فصل مشترکی بین علم رباتیک و مهندسی اقیانوس میباشد و کاربردهایی نظیر بازرسی محیطی، نقشه برداری اقیانوسی و کاوش در اعماق آب ها را دارد. در این پژوهش حرکت یک ربات زیرآبی توسط سیستم کنترلی ANFIS و الگوریتم ممتیک هدایت و کنترل می گردد. منظور از کنترل در این نوشتار ردیابی مسیر می باشد. الگوریتم ممتیک، نوعی الگوریتم تکاملی می باشد که برای بهینه سازی یک مسئله، از روش ترکیب جستجوهای محلی با دیگر الگوریتم های تکاملی بهره می برد و منجر به دستیابی به پاسخ های بهتر می گردد. در این مقاله با توجه به تکامل رفتاری در حل یک مسئله بهینه سازی، استراتژی تطبیقی برای الگوریتم ممتیک ارائه شده است. با تعیین یک پارامتر تطبیقی برای الگوریتم در هر تکرار، تعداد جمعیت، احتمال جهش و شرایط ورود به الگوریتم های جستجوی محلی را می توان به صورت تطبیقی تعیین نمود. این الگوریتم تطبیقی برای سیستم های استاتیکی و دینامیکی مناسب می باشد و از آن برای کنترل خارج خط یک ربات زیرآبی همراه با کنترلر ANFIS استفاده شده است که پارامترهای متغیر شبکه کنترلی ANFIS مانند مرکز و انحراف معیار تابع گوسی و وزن های شبکه عصبی آن توسط ممتیک تعلیم داده می شوند تا ربات بر روی یک مسیر از پیش تعیین شده همراه اغتشاش با حداقل خطا حرکت کند. مقایسه نتایج تعلیم کنترلر توسط الگوریتم ممتیک با نتایج حاصل از تعلیم کنترلر توسط الگوریتم ژنتیک، دقت و پایداری بیشتر روش تعلیم توسط الگوریتم ممتیک را نشان می دهد.