Интеллектуальная робастная система управления одноколесным роботом-велосипедом на основе сквозных технологий мягких вычислений
Автор: Ульянов Сергей Викторович, Ульянов Виктор Сергеевич, Решетников Андрей Геннадьевич, Тятюшкина Ольга Юрьевна, Ямафудзи Кацуо
Журнал: Сетевое научное издание «Системный анализ в науке и образовании» @journal-sanse
Статья в выпуске: 4, 2019 года.
Бесплатный доступ
Рассматривается концепция интеллектуальной системы управления для сложной нелинейной биомеханической системы автономного одноколесного робота-велосипеда. Использован термодинамический подход для исследования оптимальных процессов управления в сложных нелинейных динамических системах. Приведены результаты стохастического моделирования нечеткой интеллектуальной системы управления при различных видах внешних/внутренних воздействий для динамического, глобально неустойчивого объекта управления - одноколесного робота-велосипеда на основе технологии мягких вычислений (Soft Computing - Computational Intelligence Toolkit). Разработан новый подход к проектированию интеллектуальной системы управления, основанный на принципе определения минимума производства энтропии (минимум потери полезного ресурса) объектом управления и в системе управления. Данное определение является функцией пригодности генетического алгоритма, которое позволяет достичь робастности управления одноколесным роботом-велосипедом. Приводится алгоритм вычисления производства энтропии и установление ее взаимосвязи с функцией Ляпунова (мера стохастической робастной устойчивости).
Робототехника, интеллектуальные системы управления, существенно нелинейная модель, глобально неустойчивая модель, стохастическое моделирование, мягкие вычисления
Короткий адрес: https://sciup.org/14123303
IDR: 14123303
Список литературы Интеллектуальная робастная система управления одноколесным роботом-велосипедом на основе сквозных технологий мягких вычислений
- Schoonwinkel A. Design and test of a computer stabilized unicycle // Ph. D. dissertation of Stanford Univ. - USA, 1987.
- David William Vos. Nonlinear control of an autonomous unicycle robot: practical issues // Ph. D. dissertation of Massachusetts Institute of Technology. - 1992.
- Ulyanov S.V., Sheng Z.Q. and Yamafuji K. Fuzzy Intelligent control of robotic unicycle: A New benchmark in nonlinear mechanics // Proc. Intern. Conf. on Recent Advanced Mechatronics, Istanbul, Turkey. - 1995. - Vol. 2.
- Ulyanov S.V., Sheng Z.Q., Yamafuji K., Watanabe S. and Ohkura T. Self-organization fuzzy chaos intelligent controller for a robotic unicycle: A New benchmark in AI control // Proc. of 5th Intelligent System Symposium: Fuzzy, AI and Neural Network Applications Technologies (FAN Symp,'95), Tokyo. - 1995.
- Sheng Z.Q., Yamafuji K. and Ulyanov S.V. Study on the stability and motion control of a unicycle. Pts 3,4,5. // JSME International Journal. - 1996. - Vol. 39. - No. 3; and // Journal of Robotics & Mechatronics. - 1996. - Vol. 8.
