Modelovanie dynamického SISO systému kužeľovej nádrže na báze neurónových sietí
Fyzikálno - matematický popis hydraulického systému kužeľovej nádrže:
Parametre simulačného modelu:
alfa[rad] - uhol skosenia stien nádrže
l1(t)[ ] - pootvorenie regulačného ventilu V1
l2(t)[ ] - pootvorenie regulačného ventilu V2
h(t)[m] - výška hladiny kvapaliny v nádrži
S1[m^2] - výtokový prierez nádrže
M1(t)[m^3/s] - objemový prítok do nádrže
M2(t)[m^3/s] - objemový výtok z nádrže
Vstupná veličina:
otvorenie ventilu V1 - l1(t)[ ] v rozsahu <0,1>
Výstupná veličina:
výška hladiny kvapaliny - h(t) [m]
Poruchová veličina:
otvorenie ventilu V2 - l2(t)[ ] v rozsahu <0,1>
Dynamiku systému popisuje nelineárna diferenciálna rovnica:
Implementácia do jazyka MATLAB/Simulink:
Nelineárna diferneciálna rovnice je narogramovaná v S-funkcii, ktorá predstavuje simulačný model hydraulického systému kužeľovej nádrže.
- časť zdrojového kódu S-funkcie:
Algoritmus experimentálnej identifikácie dynamických systémov na báze neurónových sietí typu MLP:
- Získanie trénovacích dát (realizácia experimentu)
- Voľba topológie neurónovej siete
- Trénovanie neurónovej siete
- Validácia dopredného neurónového modelu
- Ak model vyhovuje, skok na krok 6, ak nevyhovuje, skok na krok 3, 2 alebo 1
- Koniec (model vyhovujúcej kvality)
Principiálna bloková schéma pre trénovanie neurónového modelu:
Simulačná schéma pre získavanie trénovacích dát:
Uvedená simulačná schéma slúži na získanie trénovacích dát zo simulačného modelu systému kužeľovej nádrže pre trénovanie neurónového modelu:
Simulačná schéma pre overenie natrénovaného neurónového modelu (validácia):
Natrénovaný neurónový model je implementovaný v simulačnej schéme,ktorá slúži na overenie jeho vlastností.
|