پایان نامه استفاده از روش‌ های محاسبات نرم در طراحی کنترل‌ کننده‌ های هوشمند

فهرست:

تقدیم  أ‌

تشکر و قدردانی  ب‌

چکیده ت‌

فهرست مطالب   ث‌

فهرست شکل‌ها ح‌

فهرست جدول‌ها خ‌

1:معرفی مبانی و مفاهیم اصلی  1

1-1- مقدمه.. 2

1-2- تعریف محاسبات نرم(SC) 3

1-3- اهداف محاسبات نرم.. 4

1-4- اهمیت محاسبات نرم.. 5

2: محاسبات فازی، محاسبات عصبی و الگوریتم‌های مبتنی بر ژنتیک و الگوریتم ازدحام ذرات  6

2-1- منطق فازی.. 7

2-1-1- تفاوت مجموعه‌های فازی و مجموعه‌های کلاسیک.... 8

2-1-2- مجموعه‌های خشک و غیر خشک.... 9

2-1-3- تشریح مجموعه‌های فازی.. 10

2-1-4- روند بکارگیری منطق فازی.. 11

2-1-5- منطق فازی و ارتباط آن با هوش مصنوعی.. 13

2-2- شبکه‌های عصبی... 14

2-2-1- مقدمه‌ای بر شبکه‌های عصبی مصنوعی.. 14

2-2-2- شباهت با مغز. 14

2-2-3- شبکه‌های عصبی مصنوعی.. 17

2-2-4- سلول عصبی مصنوعی.. 18

2-2-5- ساختار شبکه های عصبی مصنوعی و عملکرد آنها. 19

2-2-6- تقسیم‌بندی شبکه های عصبی براساس ساختار. 21

2-2-7- تقسیم‌بندی شبکه های عصبی براساس الگوریتم یادگیری.. 22

2-2-8- نگرشی کلی بر آموزش شبکه.. 23

2-3- الگوریتم‌های بهینه سازی تکاملی... 25

2-4- الگوریتم ژنتیک.... 26

2-4-1- مقدمه.. 26

2-4-2- نمایش کروموزوم. 29

2-4-3- نقشه‌های انکدینگ.... 31

2-4-4- مقداردهی اولیه‌ی جمعیت... 32

2-4-5- تابع تناسب... 33

2-4-6- عملگرهای ژنتیک.... 34

2-4-7- روش‌های انتخاب.. 38

2-5- الگوریتم ازدحام ذرات (PSO) 40

3: کاربرد منطق فازی در ربات‌های سیار 44

3-1- تاریخچه.. 45

3-2- مقدمه.. 45

3-3- دلایل استفاده از کنترل‌کننده‌های فازی.. 46

3-4- ساختار یک کنترل‌کننده فازی.. 47

3-5- روش‌های فازی مورد استفاده در ربات‌ها. 49

3-5-1- کنترل موقعیت در جابجایی ربات‌ها. 50

4: طراحی کنترل‌کننده‌ مبتنی بر محاسبات نرم  56

4-1- تکنیک‌های محاسبات نرم.. 57

4-2- کنترل بازخورد متناسب با مشتق و شتاب... 60

4-3- کنترل‌کننده‌های منطق فازی چند متغیره. 62

4-4- سیستم‌های کنترلی عصبی فازی(HFNC) 63

4-4-1- آموزش سبکه عصبی تابع پایه شعاعی (RBFNN). 65

مراجع و مأخذ: 69

منبع:

[[1]] D.A. Linkens, H.O. Nyongesa, Learning systems in intelligent control: an appraisal of fuzzy, neural and genetic algorithm control applications, IEE Proc. Control Theory Appl. 143 (3) (1994) 367–386.

[[1]] آر.بیل وی تی. جکسون، ترجمه: م. البرزی، آشنایی با شبکه های عصبی، چاپ سوم، انتشارات دانشگاه صنعتی شریف، 138، 1386.

[[1]] ا. گودرزوند چگینی، جعبه ابزارهای MATLAB ، چاپ اول، انتشارات ناقوس، تهران، 223، 1384.

[[1]]   B. Subudhi, A.S. Morris, Fuzzy and neuro-fuzzy approaches to control a flexible single-link manipulator, J. Syst. Control Eng. Proc. IMechE 217 (2003) 387–399.

[[1]]   Holland, J. H. (1975). Adaptation in natural and artificial systems: An introductory analysis with applications to biology, control, and artificial intelligence. U Michigan Press.

[[1]]   Renders, J. M., & Flasse, S. P. (1996). Hybrid methods using genetic algorithms for global optimization. Systems, Man, and Cybernetics, Part B: Cybernetics, IEEE Transactions on, 26(2), 243-258.

[[1]]   Teodorescu, H. N. L., Kandell, A., & Jain, L. C. (Eds.). (1999). Soft-computing in Human-related Sciences (Vol. 8). CRC press.

[[1]]   Mitchell, M. (1998). An introduction to genetic algorithms (complex adaptive systems).

[[1]]   J. M. Johnson and V. Rahmat-Samii, “Genetic algorithms in engineering electromagnetics," IEEE Antennas and Propagation Magazine, vol. 39, no. 4, pp. 1045-9243, August 1997.

[[1]] Kennedy, J., Eberhart, R.C., Particle swarm optimization, in: Proc. IEEE Conf. on Neural Networks , IV, Piscataway, NJ, PP.  1942-1948 (1995) .

[[1]]   M. Jamshidi, Autonomous control of complex systems: robotic applications, Applied Mathematics and Computation, vol. 120, Issues 1–3, 10 May 2001, pp. 15–29.

[[1]]   G. Feng, A survey on analysis and design of model-based fuzzy control systems,IEEE Trans. Syst. Man Cybernetics 14 (5) (2006) 676–696.

[[1]]   J. Lin, F.L. Lewis, Fuzzy controller for flexible-link robot arm by reduced-order techniques, IEE Proc. Control Theory Appl. 149 (3) (2002) 177–187.

[[1]]   F.M. Caswara, H. Unbehauen, A neuro-fuzzy approach to the control of a flexible-link manipulator, IEEE Trans. Syst. Man Cybernetics 18 (6) (2002) 932–944

[[1]]   W.T. Miller, R.S. Sutton, P.J. Werbos, Neural Networks for Control, MIT Press, Cambridge and MA, (1990).

[[1]]   M. Brown, C. Harris, Neuro-fuzzy Adaptive Modelling and Control, Prentice-Hall Int. Ltd., London, (1994).

[[1]] S. Omatu, M. Khalid, R. Yusof, Neuro-Control and its Applications, Springer, London, 1996.

[[1]]   M. Brown, C. Harris, Neuro-fuzzy Adaptive Modelling and Control, Prentice-Hall Int. Ltd., London, (1994).

[[1]]   F. Sun, Z. Sun, L. Li, H. Li, Neuro-fuzzy adaptive control based on dynamic inversion for robotic manipulators, Fuzzy Sets Syst. 134 (1) (2003) 117–133.

[[1]]   W.T. Miller, R.S. Sutton, P.J. Werbos, Neural Networks for Control, MIT Press, Cambridge and MA, (1990).

[[1]]   G. Feng, A survey on analysis and design of model-based fuzzy control systems, IEEE Trans. Syst. Man Cybernetics 14 (5) (2006) 676–696.

[[1]]   L. Tian, C. Collins, Adaptive neuro-fuzzy control of a flexible manipulator, Mecha-tronics 15 (10) (2005) 1305–1320.

[[1]]   R.-J. Wai, M.-C. Lee, Intelligent optimal control of single-link flexible robot arm, IEEE Trans. Ind. Electron. 51 (1) (2004) 201–220.

[[1]]   S. Sarraf, A. Fallah, T. Seyedena, A neurofuzzy controller for a single link flexible manipulator, Lecture notes in computer science, Artificial neural networks, ICANN 2007, vol. 4669, Springer, Berlin/Heidelberg, (2007), pp. 621–629.

[[1]]   R.-J. Wai, M.-C. Lee, Intelligent optimal control of single-link flexible robot arm, IEEE Trans. Ind. Electron. 51 (1) (2004) 201–220.

[[1]]   H.A. Talebi, K. Khorasani, R.V. Patel, Neural Network based control schemes for flexible-link manipulators: simulations and experiments, ‘‘neural net-works’’, special issue, Neural Control Robotics: Biol. Technol. 11 (1998) 1357–1377.

[[1]]   A. Mannani, H.A. Talebi, A fuzzy Lyapunov-based control strategy for a macro-micro manipulator: experimental results, IEEE Trans. Control Syst. Technol. 15 (2) (2007) 375–383.

[[1]]   W.T. Miller, R.S. Sutton, P.J. Werbos, Neural Networks for Control, MIT Press, Cambridge and MA, (1990).

[[1]]   V.G. Moudgal, K.M. Passino, S. Yourkovitch, Rule-based control for flexible-link robot, IEEE Trans. Control Syst. Technol. l2 (4) (1994) 393–405.

[[1]]   J. Lin, F.L. Lewis, Fuzzy controller for flexible-link robot arm by reduced-order techniques, IEE Proc. Control Theory Appl. 149 (3) (2002) 177–187.

[[1]]   C.C. Lee, Fuzzy logic in control systems—part I, IEEE Trans. Syst. Man Cybernetics 20 (2) (1990) 404–415.

[[1]]   W.T. Miller, R.S. Sutton, P.J. Werbos, Neural Networks for Control, MIT Press, Cambridge and MA, 1990.

[[1]]   M. Brown, C. Harris, Neuro-fuzzy Adaptive Modelling and Control, Prentice-Hall Int. Ltd., London, 1994.

[[1]]   Subudhi, B., & Morris, A. S. (2009). Soft computing methods applied to the control of a flexible robot manipulator. Applied Soft Computing, 9(1), 149-158.

[[1]]   Su, T., Jhang, J., & Hou, C. (2008). A hybrid artificial neural networks and particle swarm optimization for function approximation. International Journal of Innovative Computing, Information and Control, 4(9), 2363-2374.