طراحي سامانه كنترل براي هواناو و تنظيم بهينه آن با الگوريتم يادگيري تقويتي

مجموعه كنترلي در بسياري از وسايل متحرك در آب با يك نظام تداخلي و غير خطي روبرو است. به صورت خاص، در هواناو به دليل اختصاص عملگرهاي ناقص و ناكافي، اثر كنترل به صورت تداخلي در كانال‌ها ديده مي‌شود. در اين وسيله در هر مانور (سرعت‌هاي متفاوت) رفتار تغيير بزرگي مي‌كند. با انحراف سكان در حركت سمتي، كانال طولي تاثير مي‌پذيرد و همچنين با تغيير سرعت طولي، رفتار كانال سمت كاملا متحول مي‌شود. در اين تحقيق با شناسايي رفتار مورد نظر، ابتدا مدل خطي شده استخراج مي‌شود. براي تابع تبديل بدست آمده با الزامات مشخص، كنترل‌گر براي كانال‌هاي سرعت طولي، سمتي و سرعت زاويه‌اي طراحي مي‌شود. چون اين كنترل‌گر براي حالتي خاص طراحي شده‌است و براي تمامي مانورها و يا عدم قطعيت‌هاي هواناو رفتار لزوما مطلوبي ندارد. ناگزير با استفاده از روش يادگيري تقويتي بهره‌هاي كنترل‌گر اوليه به صورت خارج از خط، براي تمام حالات ممكن (مانور و عدم قطعيت) تنظيم مي‌گردند. گفتني است تمامي بار محاسباتي به صورت خارج از خط صورت گرفته، نتيجه حاصل به صورت بهره‌هاي اصلاحي به كنترل‌گر اوليه اعمال شده و به صورت برخط استفاده مي‌گردد. نتايج تحقيق نشان مي‌دهد، با تنظيم كنترل‌گر با كمك يادگيري ماشين، در تعقيب فرامين هدايتي حداقل %25 بهبود در خطاي تعقيب حاصل مي‌شود.