Аннотация:
Работа посвящена разработке и исследованию интеллектуальной системы адаптивного автоматического управления с заданной целью, основанной на использовании искусственной нейронной сети прямого распространения. Объектом управления является автономный необитаемый подводный аппарат (АНПА). В работе предлагается подать на вход нейронной сети сигналы, получаемые от систем АНПА, и использовать выходной сигнал нейронной сети для управления с целью удержания аппарата на заданной траектории. В качестве результата работы предлагается модель и метод обучения, которые приводят к удержанию АНПА на заданной траектории при внешнем воздействии с естественным ограничением для рассматриваемого мобильного робота. При наличии непрерывной заданной траектории и дискретных сигналов от систем АНПА это позволяет следовать заданной траектории с помощью простой интеллектуальной системы управления, не требующей больших вычислительных мощностей. Предложенный метод обучения системы управления допускает предварительное обучение на численной модели движения аппарата со случайными внешними воздействиями, но не требует такого предварительного обучения при определенных условиях. Показано, в частности, что в случае достаточно большой скорости обучения модель успевает перестраиваться и реагирует на изменившиеся обстоятельства. Предложенная интеллектуальная система адаптивного автоматического управления может найти применение в тех случаях, когда характерное время изменений в системе имеет порядок времени обучения, а траектория движения удовлетворяет изложенным в работе требованиям.
Ключевые слова:
искусственная нейронная сеть, автономный необитаемый подводный аппарат, система адаптивного управления, интеллектуальная система управления, обучение искусственной нейронной сети
УДК:
004.8 ББК:
32.813.5
Поступила в редакцию: 21 октября 2023 г. Опубликована: 31 марта 2024 г.
Полный текст:
PDF файл (1170 kB)