کنترل کننده مدل مرجع تطبیقی با جبرانسازی های شبکه عصبی مصنوعی برای کنترل عمق ربات زیرآبی خودکار 3 درجه آزادی زیرفعال

طراحی کنترل کننده هوشمند و خود تنظیم برای ربات های زیرآبی خودکار بدلیل محیط پراغتشاش زیرآب، دینایمک غیرخطی، زیرفعال و پیچیده بسیار چالش برانگیز است. در این مقاله طراحی کنترل کننده مدل مرجع تطبیقی به همراه جبرانساز شبکه عصبی مصنوعی برای کنترل عمق ربات زیرآبی خودکار 3 درجه آزادی با سیستم دینامیکی زیرفعال 2 ورودی- 3 خروجی مورد بررسی قرار گرفته است. پس ازاستخراج دینامیک ربات در جهت های z، x و زاویه فراز θ و تقسیم سیستم دینامیکی زیرفعال ربات به دو زیر سیستم، دینامیک ربات توسط روش های خطی سازی فیدبک جزئی و خطی سازی دینامیک معکوس به فرم خطی تبدیل شده و کنترل کننده مدل مرجع تطبیقی برای هر زیر سیستم طراحی می شود. پایداری سیستم کنترلی توسط روش لیاپانف به اثبات رسیده است. برای افزایش پایداری کنترل کننده مدل مرجع تطبیقی در اینچنین محیط آشفته ای، جبرانساز شبکه عصبی مصنوعی که پارامترهای وزن و بایاس آن توسط روش پس انتشار خطا به صورت برخط آموزش داده می شوند به هر زیر سیستم اضافه می شود. نتایج شبیه سازی های جداگانه برای کنترل کننده مدل مرجع تطبیقی در حالت های همراه با و بدون جبرانساز شبکه عصبی در نرم افزار سیمولینک متلب، بوضوح عملکرد عالی کنترل کننده بهره مند از جبرانساز شبکه عصبی مصنوعی را نشان می دهد، بطوریکه مقاومت و پایداری کنترل کننده مدل مرجع تطبیقی افزایش یافته و ربات با دقتی عالی مسیر دلخواه را، حتی در حضور نویزهای دائمی دنبال می کند.

کلیدواژه ها:

ربات زیرآبی خودکار ، دینامیک زیرفعال ، خطی سازی فیدبک جزئی ، خطی سازی دینامیک معکوس ، کنترل مدل مرجع تطبیقی ، تئوری پایداری لیاپانف ، جبرانساز شبکه عصبی مصنوعی ، پس انتشار خطا