کنترل مدل مرجع تطبیقی با جبرانساز شبکه عصبی مصنوعی ربات زیرآبی خودکار6 درجه آزادی

Abstract

طراحی کنترل‌کننده هوشمند خودتنظیم رباتهای زیرآبی خودکار بدلیل محیط پر اغتشاش زیر آب، دینامیک پیچیده غیرخطی و ناقص عملگر، بسیار چالش برانگیز است. در این مقاله کنترل ترکیبی مدل مرجع تطبیقی همراه با جبرانساز شبکه عصبی مصنوعی برای کنترل ردیاب ربات زیرآبی خودکار 6 درجه آزادی ارائه شده است. سیستم دینامیکی غیرخطی ناقص عملگر 4 ورودی - 6 خروجی شناور زیرآبی بر اساس دو رویکرد تفکیک مدل دینامیکی به چهار زیرسیستم و خطی سازی هر زیر سیستم مطابق ساختار ویژه آن با استفاده از روش خطی سازی فیدبک جزئی و یا دینامیک معکوس و روش دینامیک جفت شده، بنا شده است. در هر دو رویکرد دینامیک جفت نشده و یکپارچه، پایداری زیر سیستم‌ها و فرآیند کل با استفاده از روش پایداری لیاپانف تضمین شده است. به علت عملکرد سیستم در محیط همراه با ورودی‌های نامطلوب دایمی با هدف مقاوم سازی سیستم تحت کنترل، علاوه بر کنترل کننده مدل مرجع تطبیقی، از جبرانساز اضافی شبکه عصبی مصنوعی با تطبیق برخط پارامترهای وزن‌ها و بایاس‌های آن در هر زیرسیستم و نیز سیستم یکپارچه استفاده شده است. نتایج شبیه سازیهای جداگانه کنترل‌کننده ترکیبی مدل مرجع تطبیقی با جبرانساز شبکه عصبی در محیط نرم افزار سیمولینک متلب، بوضوح نشان از عملکرد چشمگیر کنترل‌کننده‌ی بهرهمند از جبرانساز شبکه عصبی مصنوعی در مقاوم سازی فرآیند و بهبود عملکرد ربات در ردیابی مسیر مطلوب با دقت قابل توجه در حضور ورودی‌های نامطلوب دائمی برای هر دو رویکرد را دارد.