automatizácia a riadenie v teórii a praxi artep 2013 viacnásobné ...

AUTOMATIZÁCIA A RIADENIE V TEÓRII A PRAXI
ARTEP 2013
WORKSHOP ODBORNÍKOV Z UNIVERZÍT, VYSOKÝCH ŠKÔL A PRAXE
20. 2. – 22. 2. 2013
STARÁ LESNÁ, SR
Pre adaptáciu stavového regulátora podľa (Obr. 5) je najprv vhodné identifikovať P slučku
s pneumatickým aktuátorom ako dynamický model ([11][12]). Pre simuláciu merania dát na
P-slučke pneumatického aktuátora v antagonistickom zapojení bol použitý skôr vyvinutý
simulační model v Matlab Simulink [6][5] (kde sme spojitú reguláciu tlaku regulátorom tlaku
nahradili pulznou šírkovou moduláciou).
Obr. 5 Štúdia regulačnej slučky s P regulátorom a optimalizované adaptívnym stavovým
regulátorom – skokové zmeny žiadanej veličiny w môžu byť generované na základe detekcie snahy
pacienta o pohyb rukou v danom smere.
Na ďalšom obrázku (Obr. 6) je znázornený výsledok simulačnej štúdie regulačnej
slučky (Obr. 5) s modelom pneumatického aktuátora [5] a ďalej optimalizovaný na dynamiku
referenčného modelu pomocou kvadratickej neurónovej jednotky (QNU, [7][10][12]) ako
stavového regulátora optimalizovaného algoritmom backpropagation through time
(BPTT,[10][12]). Z (Obr. 6) je zjavné zlepšenie regulačného pochodu pričom kmitanie
regulovanej veličiny je spôsobené využitím šírkovej pulznej modulácie v simulačnej schéme a tu
ju zatiaľ chápeme, ako šum ktorý je sústave vďaka simulovanej PWM vlastný. Znížením nosnej
frekvencie pulznej šírkovej modulácie sa dajú kmity regulovanej veličiny celkom odstrániť.
Navrhovaný spôsob regulácie a využitie kvadratického neurónu bol aplikovaný napríklad v [8],
je však potrebné tu prezentované teoretické aspekty pre pneumatický aktuátor overiť aj na
reálnom zariadení. Ďalej môže byť potrebné preskúmať aj využitie iných typov neurónových
00-8