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Title: Controladores neurais adaptativos.
Other Titles: Adaptive neural controllers.
???metadata.dc.creator???: CAVALCANTI, José Homero Feitosa.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: DEEP, Gurdip Singh.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: LIMA, Antonio Marcus Nogueira.
???metadata.dc.contributor.referee1???: TEIXEIRA, Ediberto Pereira.
???metadata.dc.contributor.referee2???: GEHLOT, Narpat Singh.
???metadata.dc.contributor.referee3???: NASCIMENTO, Edson.
Keywords: Redes Neurais;Controladores Neurais;Inteligência Artificial;Controladores;Rede Neural Artificial;Neural Networks;Neural Controllers;Artificial Intelligence;Controllers;Artificial Neural Network
Issue Date: 17-Oct-1994
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: CAVALCANTI, José Homero Feitosa. Controladores neurais adaptativos. 1994. 137 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal da Paraíba – Campus II - Campina Grande, Paraíba, Brasil, 1994.
???metadata.dc.description.resumo???: 0 principal objetivo desta Tese e demonstrar que, para alguma classe de sistemas não lineares cujo modelo se conhece parcialmente, e possível empregar redes neurais artificiais multicamadas (RNMC) para implementar uma estrategia de controle adaptativa, sem que seja necessário o treinamento prévio "offline" da rede. Inicialmente, são apresentados resultados experimentais e resultados obtidos com simuladores, no controle da velocidade e do posicionamento de um motor CC. Os resultados experimentais foram obtidos com controladores convencionais, representados por controladores tipo PID e controladores adaptativos baseados em modelos de referencia, e por controladores não convencionais, representado por controladores neurais. Os resultados obtidos com os simuladores e com a comparação entre os controladores convencionais e não convencionais, foram usados para o projeto da arquitetura da rede neural artificial do controlador. Usando os principais controladores neurais descritos na literatura especializada, especificamente os controladores neurais direto, indireto e baseado em funções não lineares, foram feitos estudos experimentais e em tempo real com esses controladores. Usando o conhecimento do jacobiano do motor CC, mostrou-se que esses controladores podem se tornar controladores adaptativos. Mostrou-se também que para o motor CC, e possível transformar o controlador neural direto num controlador adaptativo. Usando-se o jacobiano da planta, desenvolveu-se o conceito de estado passivo que permite o treinamento "on line" da RNMC, sem o seu prévio treinamento "off line" , com relativa segurança, evitando um treinamento a priori prolongado da RNMC. Esse conceito também possibilitou a sintonia fina do controlador em tempo real. Algumas considerações sobre a arquitetura da RNMC foram verificadas usando o controlador neural adaptativo. Apresentou-se um método para se calcular o número ótimo dos neurônios na camada oculta da RNMC. Definiu-se o fator de adaptação para o controlador neural direto e se apresentou um método para determinar o seu valor ótimo. Para mostrar experimentalmente a capacidade de generalização do controlador neural adaptativo direto, associou-o a regras fuzzy e se implementou um sistema controlador neural adaptativo para posicionamento do braco de um pendulo invertido acoplado ao eixo de um motor CC.
Abstract: The principal objective of this Thesis is to demonstrate that for a class of non-linear systems with partially known models, it is possible to employ a multi-layer artificial neural network (MLANN), for an adaptative control strategy, without the need for off-line training of the neural network. Initially, some experimental results, as well as simulation results, related with the position and speed control of a d.c. motor are presented. The experimental results were obtained both with the conventional controllers like the PID controller and reference model adaptive controller and the non-conventional controller like a neural network controller. Based on the simulations studies and comparisons of the performance of the conventional and neural controllers, the configuration of a neural network controller is proposed. Using the principal neural controller strategies proposed in the literature, and more specifically the direct and indirect controllers and the ones based on non-linear functions, experimental studies were carried out for a d.c. motor drive system with these controllers. These investigations revealed that if the jacobian of a plant is known, it is possible to transform the direct neural controller into an adaptive neural controller. Based on the plant jacobian, the concept of a passive state for the plant under control is introduced. The use of this concept enables the on-line training o f the multi-layer artificial neural network in real time with a fair degree of reliability and the necessity for a prolonged off-line training of the MLANN is thus avoided. This also affords a possibility for on-line fine-tuning of the neural controller. Some architectural aspects and other characteristics of the MLANN, as an adaptive controller, have been verified. A method to determine the optimum number of neurons in the hidden layer is presented. The adaptation factor for a direct adaptive neural controller is defined and an experimental procedure to determine its value, is presented. With a view to experimentally demonstrate the possibility of the generalization of the direct neural adaptive controller, concepts of fuzzy control are combined with those of the neural control to implement a position controller for a rigid inverted pendulum arm mounted on the d.c. motor shaft.
Keywords: Redes Neurais
Controladores Neurais
Inteligência Artificial
Controladores
Rede Neural Artificial
Neural Networks
Neural Controllers
Artificial Intelligence
Controllers
Artificial Neural Network
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Elétrica
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10535
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia Elétrica.

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