Title of article :
Designing a Neuro-Sliding Mode Controller for Networked Control Systems with Packet Dropout
Author/Authors :
Vali, M. H Facultyof Electrical and Computer Engineering - Babol Noshirvani University of Technology , Rezaie, B Facultyof Electrical and Computer Engineering - Babol Noshirvani University of Technology , Rahmani, Z Facultyof Electrical and Computer Engineering - Babol Noshirvani University of Technology
Abstract :
This paper addresses control design in networked control system by considering stochastic packet dropouts in the forward path of the control loop. The packet dropouts are modelled by mutually independent stochastic variables satisfying Bernoulli binary distribution. A sliding mode controller is utilized to overcome the adverse influences of stochastic packet dropouts in networked control systems. Firstly, to determine the parameters of switching function used in the sliding mode control design, an improved genetic algorithm is applied. The proposed improved genetic algorithm provides a fast convergence rate and a proper dynamic performance in comparison with conventional genetic algorithms especially in online control applications. Then, an adaptive neural sliding mode control based on radial-basis function neural network approximation is proposed to eliminate chattering phenomenon in the sliding mode control. A numerical example is given to illustrate the effectiveness of the proposed controller in networked control systems. The results show that the proposed controller provides high-performance dynamic characteristics and robustness against plant parameter variations and external disturbances.
Farsi abstract :
در اين مقاله طراحي كنترل در سيستم هاي كنترل شبكه اي با وجود حذف تصادفي بسته هاي داده در مسير كنترل كننده به محرك بررسي مي گردد. در اين راستا حذف تصادفي بسته هاي داده با روش متغيرهاي تصادفي مستقل با توزيع باينري برنولي مدل سازي شده است. براي جبران اثرات نامطلوب حذف تصادفي بسته هاي داده در سيستم هاي كنترل شبكه اي از يك كنترل كننده مود لغزشي استفاده شده است. ابتدا براي تعيين پارامترهاي تابع سوئيچينگ در كنترل مود لغزشي از يك روش بهبود يافته از الگوريتم ژنتيك استفاده شده است. اين الگوريتم بهبود يافته، همگرايي سريعتر همراه با عملكرد ديناميكي مطلوب تري را نسبت به الگوريتم ژنتيك معمولي به ويژه در كاربردهاي آنلاين فراهم مي سازد. سپس، يك روش تطبيقي كنترل مود لغزشي عصبي مبتني بر تقريب با شبكه هاي عصبي با تابع پايه شعاعي به منظور حذف پديدۀ چترينگ پيشنهاد شده است. براي نمايش كارايي كنترل كننده پيشنهادي در سيستم هاي كنترل شبكه اي يك مثال عددي آورده شده است. نتايج حاصل شده نشان دهنده بهبود عملكرد ديناميكي سيستم و مقاومت در برابر تغييرات پارامترهاي سيستم و اغتشاشات خارجي مي باشد
Keywords :
Networked Control Systems , Packet Dropouts , Sliding Mode Control , Genetic Algorithm , Radial-basis Function Neural Network
Journal title :
Astroparticle Physics