رويكردي عصبي-تطبيقي در طراحي كنترل كننده نزديك به بهينه براي كلاسي از سيستم هاي مقيد

اين مقاله به طراحي كنترل‌كننده‌اي مي‌پردازد كه ضمن دستيابي به عملكردي نزديك به بهينه، قابليت برآورده‌سازي قيدهاي خروجي را دارا باشد. اين روش براي سيستم‌هاي غيرخطي مربعي با ديناميك داخلي پايدار طراحي مي‌شود. براي اين منظور، با استفاده از شاخص عملكرد اوليه و تقريب تيلور، مساله به‌‌صورت برنامه‌ريزي مقيد تقريب زده مي‌شود كه قيدهاي آن، به‌كمك تابع مانع كنترل براي برآورده‌سازي محدوديت‌هاي خروجي نوشته مي‌شوند. بدين ترتيب، عملكردي نزديك به بهينه و مقيد، بدون برخورد به معادلات پيچيده هميلتون-ژاكوبي-بلمن به‌دست مي‌آيد. به‌منظور مقابله با نامعيني‌هاي مدل كه در مساله بهينه‌سازي ظاهر مي‌شود، ساختاري تطبيقي طراحي مي‌شود. حل به‌هنگام بهينه‌سازي مقيد نيز به‌وسيله شبكه عصبي بازگشتي تصوير صورت مي‌گيرد. اين امر منجر به دستيابي به پاسخي بسته مي‌شود كه سادگي پياده‌سازي بدون نياز به استفاده از محاسبه‌گرها و جعبه‌ابزارهاي اضافي را به همراه دارد. پايداري سيستم حلقه‌بسته و برآوردگي قيدها به‌طور دقيق تحليل شده-اند. در انتها نيز كارايي روش ارائه‌شده در تحقق اهداف يادشده با بررسي نتايج حاصل از شبيه‌سازي كنترل مسير كشتي و تحليلي مقايسه‌اي از پايدارسازي مقيد آونگ نشان داده شده است. مثال شبيه‌سازي اول، كارايي روش را در رديابي مقيد نشان مي‌دهد و مثال شبيه‌سازي دوم، مويد عملكرد مناسب كنترل‌كننده در كاربردهاي پايدارسازي و تنظيم است.