Preview

Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie

Advanced search

The Algorithm of Parametric Optimization of Automated Systems with PWM Element that Incorporates Artificial Neural Network

https://doi.org/10.17587/mau.18.227-232

Abstract

Most optimization algorithms require prior appointment of its parameters. Formed on the basis of the method Nelder- Mead for the neural network learning algorithm (NNLA) was no exception. In this article the task specification values of the coefficients of the neural network learning algorithm (NNLA) is solved for systems containing PWM element that is composed of an artificial neural network. For this the genetic algorithm is applied to the most appropriate in this case selection strategy - "elitism". In order to expand the scope of formed algorithm NNLA, including automatic control systems in that processes are quickly introduced integral criterion, that along with the most common criterion, having in its composition an error, use the least amount of NNLA algorithm iterations. Assessment "health" formula is shown after the convolution operation of such criteria. The main variants of the neural network are considered: based on the modulation characteristics; single-layer fully connected neural network; single-layer fully connected neural network with feedback. The results of the application of genetic algorithm are given for determining the coefficients of the NNLA that configures an automatic system to achieve the integral quality criteria minimum, with use of the aforementioned embodiments of neural networks and features five activation of the neuron network.

About the Authors

I. V. Igumnov
Irkutsk National Research Technical University
Russian Federation


N. N. Kucyj
Irkutsk National Research Technical University
Russian Federation


References

1. Yuan Z. A. Neural Network Based Space-Vector PWM Controller for Motor Drive // Advanced Materials Research. 2013. Vol. 816-817. P. 1002-1005.

2. Joao O. P., Bose B. K., Da Silva L. E. B. A neural-network-based space-vector PWM controller for voltage-fed inverter induction motor drive // IEEE Transactions on Industry Applications. 2000. Vol. 36. P. 1628-1636.

3. Игумнов И. В., Куцый Н. Н. Нейросетевая реализация и настройка ШИМ-элементов в автоматических системах // Вестник НГТУ. 2015. № 3 (60). С. 23-32.

4. Химмельблау Д. Прикладное нелинейное программирование. М.: Мир, 1975. 536 с.

5. Ловецкий К. П., Севастьянов Л. А., Бикеев О. Н. Математический синтез оптических наноструктур. М.: Изд. РУДН, 2008. 143 с.

6. Paviani D., Ph. D. Dissertation, The Univ. of Texas, Austin, Tex., 1969.

7. Воронежский Г. К., Махотило К. В., Петрашев С. Н. Генетические алгоритмы, искусственные нейронные сети и проблемы виртуальной реальности. Харьков: Основа, 2004. 112 с.

8. Игумнов И. В., Куцый Н. Н. Формирование ШИМ-элемента с использованием искусственных нейронных сетей // Вестник ИрГТУ. 2014. № 6 (89). С. 31-35.

9. Терехов В. А., Ефимов Д. В., Тюкин И. Ю. Нейросетевые системы управления. М.: ИПРЖР, 2002. 480 с.

10. Галушкин А. И. Нейронные сети: основы теории. М.: Горячая линия-Телеком, 2010.496 с.

11. Куцый Н. Н. Автоматическая параметрическая оптимизация дискретных систем регулирования: Дис.. докт. техн. наук: 05.13.06: защищена 26.11.97.

12. Слепов Н. Н., Дроздов Б. В. Широтно-импульсная модуляция (Анализ и применение в магнит. записи). М.: Энергия, 1978. 191 с.

13. Локтюхин В. Н., Челебаев С. В., Антоненко А. В. Нейро-сетевые аналого-цифровые преобразователи. М.: Горячая линия-Телеком, 2010. 128 с.

14. Игумнов И. В., Куцый Н. Н. Применение метода Нелдера - Мида при настройке нейронных сетей, реализующий ПИД-закон регулирования // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2016. № 1 (49). С. 90-94.

15. Куцый Н. Н., Лукьянов Н. Д. Параметрическая оптимизация АИМ-систем с помощью генетического алгоритма // Мехатроника, автоматизация, управление. 2013. № 5. С. 10-13.

16. Грэхем Р., Кнут Д., Пташник О. Конкретная математика. Основание информатики: Пер. с англ. М.: Мир, 1998. 703 с.

17. Подиновский В. В. Введение в теорию важности критериев в многокритериальных задачах принятия решений: учеб. пособ. М.: Физматлит, 2007. 66 с.

18. Круглов В. В., Борисов В. В. Искусственные нейронные сети. M.: Горячая линия - Телеком, 2001. 369 с.


Review

For citations:


Igumnov I.V., Kucyj N.N. The Algorithm of Parametric Optimization of Automated Systems with PWM Element that Incorporates Artificial Neural Network. Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie. 2017;18(4):227-232. (In Russ.) https://doi.org/10.17587/mau.18.227-232

Views: 535


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1684-6427 (Print)
ISSN 2619-1253 (Online)