Iterativ inlärningskontroll

Iterative Learning Control (ILC) är en metod för spårningskontroll för system som fungerar i ett repetitivt läge. Exempel på system som fungerar på ett repetitivt sätt inkluderar robotarmsmanipulatorer , kemiska batchprocesser och tillförlitlighetstestriggar . I var och en av dessa uppgifter måste systemet utföra samma åtgärd om och om igen med hög precision . Denna åtgärd representeras av målet att noggrant spåra en vald referenssignal $r(t)$ på ett begränsat tidsintervall.

Upprepning gör att systemet kan förbättra spårningsnoggrannheten från upprepning till upprepning, i själva verket lära sig den nödvändiga inmatningen som behövs för att spåra referensen exakt. Inlärningsprocessen använder information från tidigare upprepningar för att förbättra styrsignalen, vilket i slutändan möjliggör en lämplig kontrollåtgärd kan hittas iterativt . Den interna modellprincipen ger förutsättningar under vilka perfekt spårning kan uppnås, men utformningen av kontrollalgoritmen lämnar fortfarande många beslut att fatta för att passa applikationen. En typisk, enkel kontrolllag är av formen:

$u_{p+1}=u_{p}+K*e_{p}$

där $u_{p}$ är indata till systemet under pth-repetitionen, $e_{p}$ är spårningsfelet under pth-repetitionen och K är en designparameter som representerar operationer på $e_{p}$ . Att uppnå perfekt spårning genom iteration representeras av det matematiska kravet på konvergens av insignalerna när $p$ blir stor medan hastigheten för denna konvergens representerar det önskvärda praktiska behovet av att inlärningsprocessen ska vara snabb. Det finns också ett behov av att säkerställa god algoritmprestanda även i närvaro av osäkerhet om detaljerna i processdynamik. Operationen $K$ är avgörande för att uppnå designmål och sträcker sig från enkla skalära vinster till sofistikerade optimeringsberäkningar.

• S. Arimoto, S. Kawamura; F. Miyazaki (1984). "Bättre drift av robotar genom att lära". Journal of Robotic Systems . 1 (2): 123–140. doi : 10.1002/rob.4620010203 .
•   Moore, KL (1993). Iterativ inlärningskontroll för deterministiska system . London: Springer-Verlag. ISBN 0-387-19707-9 .
•   Jian Xin Xu ; Ying Tan. (2003). Linjär och icke-linjär iterativ inlärningskontroll . Springer-Verlag. sid. 177 . ISBN 3-540-40173-3 .
• Bristow, DA; Tharayil, M.; Alleyne, AG (2006). "A Survey of Iterative Learning Control En inlärningsbaserad metod för högpresterande spårningskontroll". IEEE styrsystemsmagasin . Vol. 26. s. 96–114.
• Owens DH; Feng K. (20 juli 2003). "Parameteroptimering i iterativ inlärningskontroll". International Journal of Control . 76 (11): 1059–1069. doi : 10.1080/0020717031000121410 .
• Owens DH; Hätönen J. (2005). "Iterativ inlärningskontroll — Ett optimeringsparadigm". Årliga granskningar under kontroll . 29 (1): 57–70. doi : 10.1016/j.arcontrol.2005.01.003 .
• Daley S.; Owens DH (2008). "Iterativ inlärningskontroll – Monotonicitet och optimering" . International Journal of Applied Mathematics and Computer Science . 18 (3): 179–293. doi : 10.2478/v10006-008-0026-7 .
• Wang Y.; Gao F.; Doyle III, FJ (2009). "Enkät om iterativ inlärningskontroll, repetitiv kontroll och kör-till-körning". Journal of Process Control . 19 (10): 1589–1600. doi : 10.1016/j.jprocont.2009.09.006 .

externa länkar

• Southampton Sheffield Iterative Learning Control (SSILC)