Диссертация (785777)
Текст из файла
Федеральное rосударственное бюджетное образовательноеучрежденне высшеrо образованняМОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)На правах рукописиТюменцев Юрнй ВладнмнровичНЕЙРОСЕТЕВОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕАДАПТИВНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМСпециальность05.13.0 1Системный анализ, управление и обработка информации(авиационная и ракетно-космическая техника)ДИССЕРТАЦИЯна соискание ученой степенидоктора технических наукНаучный консультант:доктор технических наук ,профессор Брусов В. С.Москва,2016ОглавлениеОсновные сокращения7Введение81Моделирование управляемого движения динамических системи проблема адаптивности221.1Система и среда ее существования . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .221.1.1Общее понятие динамической системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . .221.1.2Факторы неопределенности при моделировании систем . . . . . . . . .24Классы динамических систем . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .251.2.1Детерминированные системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .261.2.2Системы с неопределенностями . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .271.2.3Управляемые системы . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . .281.2.4Адаптивные системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .291.2.5Интеллектуальные системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30Классы внешних сред . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .311.3.1Регулярные среды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .311.3.2Среды с неопределенностями . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .311.3.3Реагирующие среды . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .321.3.4Адаптивные среды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .321.3.5Интеллектуальные среды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33Взаимодействие систем и среды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .331.4.1Иерархии систем и внешних сред .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .331.4.2Системы-комплексы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .341.5Поведение и деятельность систем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .351.6Общий подход к решению проблемы моделирования динамических систем . .371.6.1Динамическая система как объект исследования . . . . . . . . .
. . . .371.6.2Схема процесса моделирования динамической системы . . . . . . . . .431.6.3Основные проблемы, требующие решения при формировании модели1.21.31.4динамической системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2501.7Проблема адаптивности систем . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . .511.7.1Виды адаптации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .511.7.2Общая характеристика проблемы адаптивности систем . . . . . . . . . .551.7.3Варианты схем адаптивного управления . . . . . . . . . . . . . . . . . .561.7.4Роль моделей в проблеме адаптивного управления . . . .
. . . . . . . .601.7.5Нейросетевая реализация алгоритмов адаптивного моделированияи управления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .261Нейросетевой подход к задачам моделирования и управления систем642.1Порождающий подход к формированию НС-моделей . . . . . . . . . . . . . . .642.1.1Структура порождающего подхода . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .642.1.2Сетевое представление функциональных разложений . . . . . . . . . . .652.1.3Многоуровневые настраиваемые функциональные разложения . . . . .682.1.4Функциональные и нейронные сети . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69Структурная организация НС-моделей . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . .702.2.1Слоистая структурная организация НС-модели . . . . . . . . . . . . . .702.2.2Нейроны как элементы, из которых образована НС . . . . . . . . . . . .752.2.3Структурная организация нейрона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .782.2.4Параметризация примитивов и образуемого ими нейрона . .
. . . . . .802.2.5Пример структурного описания нейронной сети . . . . . . . . . . . . . .882.2.6Формирование подхода к автоматизации структурного синтеза НС-моделей 902.22.3Формирование обучающих наборов для НС-моделирования динамическихсистем . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.3.1Специфика формирования обучающих наборов для НС-моделированиядинамических систем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.3.294Прямой подход к формированию обучающих наборов для НС-моделированиядинамических систем .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.3.39495Непрямой подход к формированию обучающих наборовдля НС-моделирования динамических систем . . . . . . . . . . . . . . . 1062.42.3.4Формирование набора тестовых маневров .
. . . . . . . . . . . . . . . . 1082.3.5Формирование тестового возбуждающего сигнала . . . . . . . . . . . . 109Алгоритмы обучения НС-моделей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11832.532.4.1Проблемы, возникающие при обучения НС-моделей динамических систем1182.4.2Алгоритмы обучения динамических НС-моделей . . . .
. . . . . . . . . 130Адаптивность НС-моделей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1372.5.1НС-модели со вставочными подсетями . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1372.5.2Инкрементное формирование НС-моделей . . . . . . . .
. . . . . . . . . 141Нейросетевое моделирование управляемого движения летательных аппаратов —подход на основе моделей типа «черный ящик»3.1143Нейросетевые эмпирические модели динамических систем (модели типа«черный ящик») . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1433.23.1.1Основные виды моделей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1443.1.2Подходы к учету возмущений, действующих на ДС . . . . . . . . . . . . 146Нейросетевая модель движения ЛА на основе многослойной нейронной сети . 1513.2.1Общая структура НС-модели движения ЛА на основе многослойнойнейронной сети . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1513.2.2Обучение нейросетевой модели движения ЛА в пакетном режиме . . . 1543.2.3Обучение нейросетевой модели движения ЛА в режиме реального времени . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 1543.3Оценка работоспособности нейросетевой модели движения ЛА на основемногослойной нейронной сети . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1554Нейросетевая реализация адаптивных динамических систем применительно куправлению полетом ЛА4.1165Адаптивное управление с эталонной моделью . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 1664.1.1Общая схема адаптивного управления с эталонной моделью . . . . . . . 1664.1.2Синтез нейроконтроллера для адаптивного управления с эталонной моделью . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1694.1.3Компенсирующий контур в схеме адаптивного управления с эталонноймоделью . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1744.1.4Оценка влияния параметров эталонной модели на работоспособностьсинтезируемой системы управления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1774.1.5Адаптивное управление с эталонной моделью применительнок угловому движению ЛА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 17944.2Адаптивное управление с прогнозирующей моделью . . . . . . . . . . . . . . . 1864.2.1Общая схема адаптивного управления с прогнозирующей моделью . . . 1864.2.2Синтез нейроконтроллера для адаптивного управленияс прогнозирующей моделью . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1874.2.3Адаптивное управление с прогнозирующей моделью применительнок угловому движению ЛА . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1904.3Адаптивное управление с обратной динамикой и инверсной моделью . . . . . 1934.3.1Адаптивное управления на основе метода обратной задачи динамики . 1934.3.2Адаптивное управление с инверсной моделью . . . . . . . . . . . . . .
. 1984.3.3Адаптивное управление с обратной динамикой и инверсной модельюдля случая углового движения ЛА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2034.3.4Адаптивное управление с обратной динамикой и инверсной модельюдля случая пространственного движения ЛА . . . . . . . .
. . . . . . . 2054.4Адаптивное управление угловым движением ЛА в условиях неопределенности 2144.4.1Влияние атмосферной турбулентности на работоспособностьадаптивной системы управления продольным движением самолета . . . 2144.4.2Адаптация к неопределенности в исходных данных . . . . . . . .
. . . . 2154.4.3Оценка значимости механизмов адаптации в задаче управления угловымдвижением ЛА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2195Нейросетевые полуэмпирические модели управляемых динамических систем5.1222Соотношение между эмпирическими и полуэмпирическими моделямидинамических систем . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2225.2Общая схема процесса формирования полуэмпирических НС-моделей . . . . . 2245.3Основные элементы процесса формирования полуэмпирических НС-моделей . 2255.3.1Преобразование исходной теоретической моделив конечно-разностную форму . . . .
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
