1300740006

1. Wprowadzenie 10

stanu na podstawie chwilowych nieprzetworzonych wartości prądów i napięć stojana, podawanych bezpośrednio na wejścia sieci neuronowej. Pod pojęciem „nieprzetworzonych” należy rozumieć - nie poddanych przekształceniom nieliniowym lub nie przetworzonych dynamicznie. W rozwiązaniach tych, sygnały trójfazowych prądów i napięć przekształcane są zazwyczaj, przy wykorzystaniu definicji wektora przestrzennego, do składowych prostokątnych w spoczywającym układzie współrzędnych związanym ze stojanem. Przekształcenia te są prostymi, najwyżej trójargumentowymi, funkcjami liniowymi i nie zmieniają charakteru sygnału (np. z sinusoidalnego na niesinusoidalny). Rozwiązania z sieciami rekurencyj-nymi dziedziczą niestety wszystkie wady tych struktur, w tym brak gwarancji stabilności¹ sieci uczonej w schemacie szeregowo-równoległym (szczegóły w rozdziale 4.), po przejściu do trybu odtwarzania, oraz wymóg równości częstotliwości próbkowania zbioru uczącego i częstotliwości pracy podczas odtwarzania. Tę ostatnią wadę posiadają również sieci z limanu opóźnień na sygnałach wejściowych. Zbioiy uczące dla tych struktur są często niewspółmiernie duże do rozwiązywanego zadama aproksymacji. Uzyskiwana dokładność jest zazwyczaj niewystarczająca, a napęd po przełączeniu sprzężenia na wyjście SSN zachowuje się niestabilnie, a w najlepszym przypadku obserwuje się wyraźne pogorszenie odpowiedzi układu na zmianę sygnału prędkości zadanej (patrz przykładowo rysunek 10.43(c), strona 445 w [10]). Zdaniem autora, źródłem większości problemów jest silne niedopasowanie, chociażby częstotliwościowe, sygnałów prądów i napięć do odtwarzanej prędkości kątowej wirnika. Już kilka lat temu zauważono (zespół prof. Teresy Orłowskiej-Kowalskiej z Politechniki Wrocławskiej, czy też zespół prof. Lecha M. Grzesiaka z Politechniki Warszawskiej), że rozbudowywanie zbioru uczącego o sygnały przetworzone nieliniowo (np. moduł prądu stojana) znacząco poprawia dokładność odtwarzania. W [13] zaproponowano nawet całkowite zrezygnowanie z nieprzetworzonych sygnałów elektrycznych, co okazało się bardzo inspirujące i dało zalążek do powstania niniejszej rozprawy. Równolegle zadano sobie pytanie, w jaki nieparametryczny sposób można by rozwiązać zadanie odtwarzania strumienia stojana, bez wykorzystywania sieci rekurencyjnej. Uznano, że niezbędne jest odpowiednie nieliniowe i/lub dynamiczne przetworzenie sygnałów dostępnych w układzie sterowania, w celu ich skutecznego wykorzystania do realizacji zadania nieparametrycznej estymacji wybranych zmiennych stanu obiektu. Przeprowadzone badania pokazały, że możliwe staje się wtedy wykorzystanie sieci jednokierunkowych bez linii opóźnień na sygnałach wejściowych. Pozwala to uniknąć szeregu problemów związanych z sieciami rekurencyjnymi i użyciem linii opóźnień na wejściach sieci.

Teza. Możliwe jest skuteczne odtworzenie prędkości kątowej wirnika i wek-

1

Rozumienie słowa „stabilny” i „niestabilny” w odniesieniu do sieci rekurencyjnej uczonej w trybie off-line zostanie omówione w rozdziale 4. Jest ono odmienne od definicji stabilności w sensie BIBO (ang. Bounded Input Bounded Output).