كنترل مدل ‌آزاد يك هواپيماي بال‌ ثابت بر اساس شبكه‌هاي عصبي كانولوشن

در اين پژوهش يك معماري غيرخطي مدل ‌آزاد براي كنترل يك پهپاد با بال‌ثابت ارائه شده‌است. اين معماري داراي حلقه‌هاي دروني و بيروني است. حلقه‌هاي دروني كه بر اساس شبكه‌هاي عصبي كانولوشن طراحي شده‌اند، ديناميك دروني هواپيما را به‌صورت مدل‌آزاد كنترل مي‌كند. حلقه‌هاي بيروني كه از كنترل‌كننده‌هاي متداول خطي استفاده مي‌كند، براي كنترل سينماتيك پرنده طراحي شده‌اند. شبكه‌هاي عصبي استفاده‌شده براي كنترل حلقه‌هاي دروني به صورت خارج از خط و بر اساس دو پايگاه داده آموزش مي‌بيند تا از فرآيندهاي يادگيري زمانبر به‌صورت برخط جلوگيري شود. اين پايگاه‌هاي داده با شبيه‌سازي مدل‌هاي آموزشي ساده ايجاد شده‌اند. سپس، داده‌هاي ورودي-خروجي اين مدل‌هاي آموزشي پيش‌پردازش شده و به فريم‌هاي تصوير نگاشت شده‌اند تا بتوان آن‌ها را به عنوان ورودي به شبكه‌هاي كانولوشن داد. پس از آن، يك ساختار شبكه مناسب انتخاب و شبكه‌ها بر اساس پايگاه داده نگاشت‌شده آموزش داده شده‌است. اين شبكه‌هاي آموزش‌ديده، همراه با كنترل‌كننده‌هاي خطي به صورت آبشاري، به شبيه‌سازي غيرخطي يك پرنده بال‌ثابت اعمال و عملكرد آن بررسي مي‌شود. حلقه دروني كنترل‌كننده كه ديناميك داخلي پرنده را كنترل مي‌كند، به دو صورت تك‌مرحله‌اي و دومرحله‌اي اعمال و عملكرد آن با هم مقايسه شده‌است.