Um Controlador Neural Gain Scheduling para Plantas Não Lineares

Carlos Andrey Maia¹ e Peterson Resende²

Departamento de Eng. Eletrônica
Universidade Federal de Minas Gerais
Caixa Postal 1294
30160-030 Belo Horizonte MG.
¹E-mail : maia@novell.cce.ufmg.br
²E-mail : pr@cpdee.ufmg.br

Resumo:

Este artigo apresenta uma técnica de projeto de controlador neural via gain scheduling para plantas não-lineares. Em um primeiro estágio, um modelo neural é identificado para representar a planta não-linear em sua faixa dinâmica de operação. Em seguida, o modelo neural obtido é utilizado para determinar aproximações lineares em torno de vários pontos de operação da planta e os correspondentes controladores lineares são projetados. Finalmente, treina-se o controlador neural gain scheduling nestes pontos de operação de forma a representar os diversos controladores lineares. Simulações são apresentadas mostrando que a técnica descrita pode ser aplicada a uma ampla classe de sistemas dinâmicos não-lineares.
Palavras-chave: Redes Neurais, Controle não-linear, Linearização, Gain Scheduling.

Abstract:

This paper presents a gain scheduling neural controller design technique for nonlinear plants. In a first stage, a neural network model is identified to cover the dynamic range of the plant. In the following stage, using the neural network model, linear approximations are obtained about several operating points of the plant and corresponding linear controllers are designed. Finally, the gain scheduling neural controller is trained at these operating points in order to represent the linear controllers. Simulation results are presented, showing that the proposed technique can be used in a broad class of nonlinear dynamic systems.
Key words: Neural Networks, Nonlinear Control, Linearization, Gain Scheduling

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