Безопасность цифровых технологий

БЕЗОПАСНОСТЬ ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

БЕЗОПАСНОСТЬ
ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

English | Русский

Последний выпуск
№2(2025) Апрель - Июнь 2025

Нейросетевая реализация регулятора для устойчивого объекта

Выпуск № 3-4 (96) июль - декабрь 2019
Авторы:

Шипагин Виктор Игоревич ,
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/2307-6879-2019-3-4-53-63
Аннотация

Задача управления некоторыми системами усложняется за счет того, что динамика управляемой конструкции не может быть полностью описана математически. Использование классических PID-регуляторов не дает возможности учесть особенности динамики движения таких систем. Также в результате действия неучтенных внешних факторов возникает проблема с обеспечением устойчивости такой системы. Применение нейросетевых регуляторов призвано решить эти проблемы, так как они способны учитывать динамику системы в режиме реального времени.



В рамках статьи рассматривается эффективность нейросетевого управления устойчивым объектом. Изучается влияние характеристик нейросетевой модели на результативность ее работы. Для обучения нейронной сети в качестве эталонной модели был принят регулятор, синтезированный с использованием полиномиального матричного разложения.


Ключевые слова: система управления, нейросетевой регулятор, нейронная сеть, полиномиальное матричное разложение, синтез нейронной сети, машинное обучение
Шипагин Виктор Игоревич
630087, РФ, г. Новосибирск, пр. Карла Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, аспирант кафедры автоматики. E-mail:
shipagin@mail.ru
Orcid: 0000-0003-1292-7543

Список литературы

1. Hagan M., Demuth H., Jesús O. A neural network predictive control system for paper mill wastewater treatment // Engineering Applications of Artificial Intelligence. – 2003. – Vol. 16, N 2. – P. 121–129.



2. Haykin S. Neural networks and learning machines. – 3rd ed. – [S. l.]: Pearson Education, 2009. – 938 p.



3. Bishop C. Pattern recognition and machine learning. – New York: Springer, 2007. – 738 p. – (Information science and statistics).



4. Goodfellow I., Bengio Y., Courville A. Deep learning. – Cambridge, MA: MIT Press, 2016. – 781 p.



5. Haykin S., Deng C. Classification of radar clutter using neural networks // IEEE Transactions on Neural Networks. – 1991. – Vol. 2. – P. 589–600.



6. Hastie T., Tibshirani R., Friedman J. The elements of statistical learning: data mining, inference, and prediction. – New York: Springer, 2001. – 552 p.



7. Krizhevsky A., Sutskever I., Hinton G.E. ImageNet classification with deep convolutional neural networks // Advances in Neural Information Processing Systems 25 (NIPS 2012). – Lake Tahoe, Nevada, 2012. – P. 1090–1098.



8. Graves A., Mohamed A., Hinton G. Speech recognition with deep recurrent neural networks // Proceedings of the IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing, ICASSP 2013. – Vancouver, Canada, 2013. – P. 6645–6649.



9. Deng L., Hinton G.E., Kingsbury B. New types of deep neural network learning for speech recognition and related applications: an overview // Proceedings of the IEEE International Conference on Acoustic, Speech, and Signal Processing, ICASSP 2013. – Vancouver, Canada, 2013. – P. 8599–8603.



10. Воевода А.А., Романников Д.О. Синтез нейронной сети для решения логико-арифметических задач // Труды СПИИРАН. – 2017. – Вып. 54. – С. 205–223.



11. Воевода А.А., Бобобеков К.М., Шипагин В.И. Синтез одноканальных регуляторов с использованием факторизации передаточной функции объекта // Сборник научных трудов НГТУ. – 2019. – № 2 (95). – С. 7–17.



12. Бобобеков К.М. Полиномиальный метод синтеза одноканальной двухмассовой системы // Сборник научных трудов НГТУ. – 2016. – № 4 (86). – С. 25–36.



13. Воевода А.А., Бобобеков К.М. Решение переопределенной линейной системы уравнений при полиномиальном синтезе регуляторов // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. – 2017. – № 4 (56). – С. 84–99.



14. Медведев В.С., Потемкин В.Г. Нейронные сети. MATLAB 6 / под общ. ред. В.Г. Потемкина. – М.: Диалог-МИФИ, 2001. – 630 с.



15. Милютин И. Эпоха, батч, итерация – в чем различия? // Neurohive: web-сайт. – 2018. – 27 декабря. – URL: https://neurohive.io/ru/osnovy-data-science/jepoha-razmer-batcha-iteracija/ (дата обращения: 19.12.2019).

Просмотров аннотации: 1372
Скачиваний полного текста: 697
Просмотров интерактивной версии: 0
Для цитирования:

Шипагин В.И. Нейросетевая реализация регулятора для устойчивого объекта // Сборник научных трудов НГТУ. – 2019. – № 3–4 (96). – С. 53–63. – DOI: 10.17212/2307-6879-2019-3-4-53-63.

 

For citation:

Shipagin V.I. Neirosetevaya realizatsiya regulyatora dlya ustoichivogo ob"ekta [Neural network implementation of a controller for a stable object]. Sbornik nauchnykh trudov Novosibirskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universitetaTransaction of scientific papers of the Novosibirsk state technical university, 2019, no. 3–4 (96), pp. 53–63. DOI: 10.17212/2307-6879-2019-3-4-53-63.