Sterowanie z uczeniem iteracyjnym

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania

Sterowanie z uczeniem iteracyjnym (iterative learning control, ILC) – metoda sterowania układami, które pracują w trybie powtarzalnym (przykłady takich układów to: manipulator ramienia robota, wsadowe procesy chemiczne i instalacje do testów niezawodnościowych). W każdym takim zadaniu wymaga się, aby układ wykonywał te same działanie wielokrotnie i z dużą precyzją. Działanie to wyraża się przez cel jakim jest dokładne podążanie, w skończonym czasie, za danym sygnałem odniesienia.

Powtarzanie to pozwala układowi na poprawę dokładności nadążnej z każdym powtórzeniem i w efekcie nauczenia się jaki sygnał ma być podawany na wejście układu tak, by układ podążał dokładnie za zmienną refrencyjną. W procesie uczenia, do polepszenia sygnału sterującego, wykorzystywana jest informacja z poprzednich powtórzeń a więc odpowiednie działanie sterujące znajdywane jest na drodze iteracyjnej. Zasada modelu wewnętrznego pozwala na określenie warunków, w jakich można uzyskać dokładne nadążanie ale projekt samego algorytmu sterowania wymaga podjęcią odpowiednich decyzji tak by dopasować go do danego zastosowania.

Typowa, prosta zasada sterowania może być określona wzorem:

u_{p+1}=u_p +K * e_p

gdzie u_p to sygnał na wejściu układu podczas p-tego powtórzenia, e_p to błąd nadążania podczas p-tego powtórzenia. Osiągnięcie dokładnego nadążania w kolejnych krokach iteracji wyrazić można matematycznie przez wymóg zbieżności sygnałów wejściowych wraz ze zwiększaniem się liczby p. Natomiast szybkość tej zbieżności wynika z praktycznej potrzeby by proces uczenia trwał jak najkrócej. Występuje też potrzeba zapewnienia dobrego działania algorytmu w warunkach niepewności co do szczegółów dynamiki procesu. Działanie reprezentowane przez K ma kluczowe znaczenie dla osiągniecia celu projektowego i może polegać na prostym określaniu współczynnika wzmocnienia albo być dużo bardziej skomplikowane i wymagać na przykład złożonych obliczeń z zakresu metod optymalizacji.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]

  • Youqing Wang, Furong Gao, Francis J. Doyle III; Survey on iterative learning control, repetitive control, and run-to-run control, Journal of process control, 10/2009(vol. 19) pp. 1589–1600