ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

إنجاز متحكم ذو نموذج مخيخي لتحسين استجابة نظام رباعية المحرك

Performing Cerebellar Model Articulation Controller to enhance the response of quadcopter system

1542   0   51   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2016
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

تقدم هذه الدراسة تصميماً لمتحكم يعتمد على بنية النموذج المخيخي لرباعية المحرك. تمت محاكاة النظام و المتحكم ذو النموذج المخيخي المعتمد على المتحكم PID باستخدام الحزمة البرمجية ماتلاب ، و تمت مقارنة أداء النظام في ظل وجود ضجيج عند استخدام المتحكم PID العادي فقط و عند استخدام النموذج المخيخي المعتمد على المتحكم PID و أظهرت النتائج أن الطريقة الأخيرة تضمن أداء الاستقرار الجيد. كما تمت مقارنة النظام مع المتحكم ذو النموذج المخيخي المقترح مع نظامين يستخدمان النموذج المخيخي لهما هيكلية تختلف عن الهيكلية المقترحة.


ملخص البحث
تتناول هذه الدراسة تصميم متحكم يعتمد على بنية النموذج المخيخي (CMAC) لتحسين استجابة نظام رباعية المحرك (Quadcopter). يتميز هذا النظام بقدرته على تحقيق استقرار جيد وأداء مرن في ظل وجود اضطرابات خارجية. تم استخدام الحزمة البرمجية ماتلاب لمحاكاة النظام ومقارنة أداء المتحكم المقترح مع متحكم PID التقليدي. أظهرت النتائج أن استخدام CMAC مع PID يضمن استقرار النظام ومرونته بشكل أفضل مقارنة باستخدام PID فقط. كما تم مقارنة النظام المقترح مع أنظمة أخرى تستخدم CMAC ولكن بهياكل مختلفة، وأثبتت الدراسة تفوق النظام المقترح في تحقيق الاستقرار المطلوب ضمن القيود الزمنية المفروضة.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: على الرغم من أن البحث يقدم حلاً مبتكراً لتحسين استجابة نظام رباعية المحرك باستخدام النموذج المخيخي، إلا أنه كان من الممكن تعزيز الدراسة بإجراء تجارب عملية على نماذج حقيقية بدلاً من الاعتماد الكامل على المحاكاة البرمجية. كما أن الدراسة تفتقر إلى تحليل تفصيلي للتكلفة والموارد المطلوبة لتطبيق هذا النظام في الواقع العملي. بالإضافة إلى ذلك، كان من الممكن تقديم مقارنة أوسع مع تقنيات تحكم أخرى غير المذكورة في الدراسة للحصول على رؤية شاملة لأداء النظام المقترح.
أسئلة حول البحث
  1. ما هو الهدف الرئيسي من البحث؟

    الهدف الرئيسي من البحث هو تحسين استجابة نظام رباعية المحرك في الزمن الحقيقي عند تعرضه لاضطرابات خارجية باستخدام متحكم يعتمد على بنية النموذج المخيخي (CMAC).

  2. ما هي الأدوات البرمجية المستخدمة في محاكاة النظام؟

    تم استخدام الحزمة البرمجية ماتلاب لمحاكاة النظام وتحليل أداء المتحكم المقترح.

  3. ما هي الفائدة الرئيسية من دمج CMAC مع PID؟

    دمج CMAC مع PID يضمن استقرار النظام ومرونته بشكل أفضل مقارنة باستخدام PID فقط، خاصة في ظل وجود اضطرابات خارجية.

  4. ما هي المجالات التي يمكن استخدام رباعية المحرك فيها؟

    يمكن استخدام رباعية المحرك في مجالات متعددة مثل المراقبة، البحث والإنقاذ، رسم الخرائط، وتسليم الطرود.


المراجع المستخدمة
Domingues, J. (2009): Quadrotor prototype, Universidade Tecnic de Lisboa
Whidborne,J. (2007): Modelling And Linear Control Of A Quadrotor, Cranfield University
Sørensen, A. (2010): Autonomous Control of a Miniature Quadrotor Following Fast Trajectories, Aaloborg University
قيم البحث

اقرأ أيضاً

تم في هذه الدراسة تصميم متحكم عصبوني ضبابي متكيف (ANFIS) و مقارنة أداءه مع أداء المتحكم المقترح و مع استجابة النموذج الرياضي للمركبة بدون وجود متحكم (حلقة مفتوحة) و بوجود اضطرابات دخل مختلفة.
تمّ في هذا البحث تطوير نموذج تأقلمي مستوحى من النّماذج الدّاخليّة للمخيخ يسمّى التعلّم بخطأ التغذية العكسيّة Feedback Error Learning (FEL), و هي الطّريقة الأم للتّحكم التّعلّمي الأمامي Learning Feed-forward Control(LFFC), و تعتمد على متحكّم تغذية عك سيّة بالإضافة إلى متحكم أمامي و هو عبارة عن شبكة عصبونيّة neural network يتمّ تدريبها عن طريق خرج متحكّم التغذية العكسيّة. و قد قمنا بتطوير هذه الطّريقة للتّحكم بذراع آليّة, بالإضافة إلى حل مسألة توازن النّواس المعكوس inverted pendulum و التّحكم بنظام التّعليق لباص, و تمّ تطوير هذه الطّريقة بإضافة شبكة عصبونيّة ثانية يتمّ تدريبها بواسطة خرج متحكّم FEL, و تمّت المحاكاة للأنظمة السّابقة على الحاسب باستخدام البيئة البرمجيّة Matlab and Simulink, و بيّنت النّتائج أنّ هذا التطوير يحسّن أداء التّحكم.
يعرض هذا البحث طريقة مقترحة لتصميم نموذج متحكم إشرافي ضبابي للمتحكم التناسبي التكاملي التفاضلي (PID: Proportional, Integral, Differential) من خلال شبكات بتري الضبابية المنطقية، و تتميز الطريقة بإظهار قيمة التضبيب لكل خاصية من خاصيات تابع الانتماء الممثل لكل مدخل من مداخل المتحكم الإشرافي الضبابي و تحديد العدد الإجمالي للقواعد المطلوبة في تصميم المتحكم قبل البدء بإدخال القواعد المناسبة في مرحمة تصميم القواعد و تحديد القيمة الرقمية لمدخلي القاعدة التي تم تفعيلها و تجميع المتغيرات التي لها نفس الخاصية و اظهار القيمة الرقمية لكل منها برمجياً و تحديد قيمة فك الضبابية باستخدام طرق فك الضبابية.
نطور في هذا البحث أداة بحثية وتعليمية لدراسة حساسية استجابة منظومة تعليق المركبة لتأثير تعرجات الطريق كتابع لخصائص وبارامترات مكونات التعليقة. هذه الأداة عبارة عن برنامج يمكن استخدامه لأي نموذج منشأ باستخدام حزمة برمجيات Matlab/Simulink بمكتباته الم ختلفة. يمكن إدخال أنواع مختلفة من النماذج كنماذج المعادلات التفاضلية المعبرة عن النموذج الرياضي أو المخططات الصندوقية او نموذج فضاء الحالة. تمكن هذه الأداة الطالب أيضا من تعريف مكونات التعليقة, والبارامترات التصميمية الأساسية لها, واختيار هذه البارامترات. وتمكن الباحثين والطلبة من اختبار النماذج من حيث الاستجابة والتجاوز الأعظمي لقيمة الدخل والحساسية عند اجراء المحاكاة لظروف العمل المختلفة.
أظهرت نماذج اختيار الاستجابة متعددة الدوران مؤخرا أداء مماثل للبشر في العديد من البيانات القياسية.ومع ذلك، في البيئة الحقيقية، غالبا ما تحتوي هذه النماذج على نقاط ضعف، مثل اتباع تنبؤات غير صحيحة تستند بشكل كبير على الأنماط السطحية دون فهم شامل للسياق .على سبيل المثال، غالبا ما تعطي هذه النماذج درجات عالية مرشحة للاستجابة الخاطئة التي تحتوي على العديد من الكلمات الرئيسية المتعلقة بالسياق ولكن باستخدام المضارع غير المتناقص.في هذه الدراسة، نقوم بتحليل نقاط الضعف في نماذج اختيار استجابة الاستجابة الكورية من هذا المجال ونشر مجموعة بيانات الخصومة لتقييم هذه نقاط الضعف.نقترح أيضا استراتيجية لبناء نموذج قوي في هذه البيئة الخصومة.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا