طراحی کنترل‌کننده عصبی عاطفی تطبیقی و پایدار بر پایه رویتگر برای دسته‌ای از سیستم‌های غیرخطی نامعین

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

doi
10.22075/jme.2023.27988.2367
چکیده

عدم‌قطعیت‌ها و پیچیدگی‌های مسائل کنترلی واقعی همچون دینامیک نامعلوم، در دسترس نبودن حالت‌ها و اغتشاش خارجی، ساختار کنترلی قوی برای برخورد با این عدم قطعیت‌ها را ایجاب می‌کنند. مدل‌های عصبی عاطفی ویژگی‌هایی همچون سادگی ساختار و سرعت بالای پاسخگویی را از خود نشان داده‌اند؛ اما کنترل‌کننده‌های عاطفی طراحی‌شده برای سیستم‌های غیرخطی نامعین خطی-ورودی، هنوز به مسائلی همچون محدودیت دسترسی به حالت‌ها نپرداخته‌اند. بدین منظور در این پژوهش، طراحی کنترل‌کننده عصبی عاطفی تطبیقی بر پایه رویتگر برای دسته‌ای از سیستم‌های غیرخطی نامعین خطی-ورودی معرفی شده است. دینامیک‌های سیستم نامعلوم هستند و توسط شبکه عصبی عاطفی پایه شعاعی پیوسته (CRBENN) تخمین زده می‌شوند. پارامترهای شبکه عصبی عاطفی با استفاده از قواعد تطبیق مناسب و سازگار با پیش‌زمینه‌های زیستی مغز عاطفی به روز می‌شوند. همچنین اغتشاش خارجی بر عملکرد سیستم تاثیر می‌گذارد. برخلاف کنترل‌کننده‌های عاطفی قبلی، حالات سیستم نیز در دسترس نیستند و با استفاده از رویتگر حالت تخمین زده می‌شوند. معیار عملکرد ردیابی H∞ برای سیستم حلقه بسته بر اساس نظریه پایداری لیاپانوف به اثبات رسیده است. نتایج شبیه‌سازی، خطای ردیابی و انرژی کنترلی کمتر را برای روش پیشنهادی در مقایسه با یک کنترل‌کننده عصبی دیگر نشان می‌دهند.