DESENVOLVIMENTO DE UMA REDE NEURAL PARA O CONTROLE DE ROTAÇÃO DE UM SISTEMA DE REPARO POR ATRITO

Dênis S. de Freitas¹; Sinésio D. Franco¹; Vera L. D. S. Franco¹

¹ Universidade Federal de Uberlândia

Resumo

O objetivo deste trabalho é desenvolver uma rede neural (RN) capaz de controlar a rotação de um sistema de reparo por atrito mesmo com as grandes variações de torque que ocorrem nesse tipo de processo. Para isso, foram projetadas RNs com estruturas variadas, compostas de um, três, quatro e seis neurônios com funções de ativação, linear, quadrática e sigmoidal. O sistema de rotação considerado é composto de um motor hidráulico cuja rotação é controlada por uma válvula servossolenóide. As variáveis de entrada utilizadas nas RNs foram: o erro de rotação, sua derivada e sua integral (assim como em um controlador PID - Proporcional Integral Derivativo), o inverso da vazão nominal da válvula e sua derivada. Foi criada ainda uma planta teórica que simula o comportamento do sistema de rotação de uma unidade de reparo por atrito, a qual foi utilizada no ajuste dos pesos das RNs através de um algoritmo genético (AG). Essa planta também foi utilizada na avaliação do desempenho das RNs no controle de rotação depois de ajustadas. A escolha da RN adequada foi feita levando em consideração não apenas o seu desempenho no controle, mas também o número de parâmetros que devem ser ajustados, já que quanto maior esse número, maior é a dificuldade enfrentada pelo AG no ajuste. Depois de escolhida a RN, o seu desempenho foi comparado ao de um controlador PID. Ao fim dos testes, a RN com o menor número de parâmetros que atingiu os requisitos de desempenho no controle foi a composta de apenas um neurônio e função de ativação linear, a qual apresentou ainda um desempenho significativamente superior ao do controlador PID.

Palavras-chave: Redes neurais; Controlador neural; Controladores PID; Reparo por atrito; Algoritmos genéticos