Академиялык изилдөөлөр, түшүнүктүү тил

Verianla | Кыргызча академиялык изилдөөлөр жана илим

27 сентябрь 2026, Жекшемби
VERİANLAКөз карандысыз илимий басма
Менюну ачуу же жабуу
...
Башкы бет / Колдонмо илимдер / Машина илими / Автономдуу суу алдындагы аппарат үчүн PSO менен оптималдаштырылган гибрид булуттуу-SMC башкаргычы
Инженерия

Автономдуу суу алдындагы аппарат үчүн PSO менен оптималдаштырылган гибрид булуттуу-SMC башкаргычы

Бул изилдөө автономдуу суу алдындагы аппараттын (Autonomous Underwater Vehicle, AUV) горизонталдык тегиздикте траекторияны көзөмөлдөөсүн жакшыртуу максатында бөлүкчө үйүрүн оптималдаштыруу менен оптималдаштырылган булуттуу жылма режимдеги башкаргычты (FSMC-PSO) сунуштайт.

12/08/2026  Veri Anla 86 көрүү
Автономдуу суу алдындагы аппарат үчүн PSO менен оптималдаштырылган гибрид булуттуу-SMC башкаргычы

Бул изилдөө, бир автономдуу суу алдындагы аппаратnın (Autonomous Underwater Vehicle, AUV) горизонталдык тегиздикда траекторияны көзөмөлдөөni iyileştirmek amacıyla бөлүкчө үйүрүн оптималдаштыруу менен optimize edilmiş булуттуу жылма режимдеги башкаргыч (FSMC-PSO) сунуштайт. Denetleyici; жылма режимдеги башкарууün (Sliding Mode Control, SMC) бузууларга жана модель белгисиздиктериэмне каршы туруктуулугун, bulanık mantığın онлайн адаптация yeteneğini жана бөлүкчө үйүрүн оптималдаштырууnun (Particle Swarm Optimization, PSO) офлайн параметр arama yeteneğini бириктирет. Ыкма реалдуу бир суу алдындагы aracında эмес, MATLAB/Simulink ортоmında үч эркиндик даражалуу yatay hareket modкол учуi жана кокустук ызы-чуу бузуучуları колдонуу менен бааланган. FSMC-PSO; klasik SMC, PSO менен ayarlanmış SMC (SMC-PSO) жана PSO менен ayarlanmış super-twisting алгоритми негизиндеги башкаргыч (STA-PSO) менен karşılaştırıldığında performans ölçütlerinin ири bölümünde дагы төмөн takip каталары, дагы hızlı өтмө режим жана дагы төмөн chattering көрсөткөн. Ошентсе да жыйынтыктар сандык симуляцияlarla чектелген жана чыныгы деңиз чөйрөсүndaki performansı далилlamamaktadır.

Булак Таблица 4'e ылайык FSMC-PSO'nun klasik SMC'ye каршы iyileşmesi X yönünde IAE үчүн %36,56, ITAE үчүн %59,75, ISE үчүн %34,39, ITSE үчүн %60,07 жана RMSE үчүн %18,66'dır. Y yönünde karşılık келген iyileşmкол учуer %18,87, %9,91, %28,47, %43,64 жана %15,21; баш бурчу ψ үчүн болсо %45,27, %22,77, %47,33, %73,53 жана %26,74'tür. Бирок ψ-ITAE ölçütünde STA-PSO'nun 0,0410 мааниси, FSMC-PSO'nun 0,0461 маанисиnden дагы төмөнtür. Демек FSMC-PSO'nun incкол учуenen ар бир ölçütte istisnasız en iyi башкаргыч болгону söyleнымдуулукez.

Түркия жагынан: Изилдөө Türkiye'ye özgü бир AUV, deniz koşulu же талаа маалыматы kullanmamaktadır. Buna rağmen bulanık адаптация менен офлайн оптималдаштырууun бирге kullanılması; Türkiye'deki суу алдындагы роботтукleri, deniz изилдөөları жана otonom система иштеп чыгуу изилдөөlarında incкол учуenebilecek бир башкаруу архитектурасы сунуштайт. Bunun реалдуу бир Türk деңиз чөйрөсүna aktarılması үчүн kullanılacak aracın гидродинамикалык параметрlerinin, агым шарттарыnın, сенсор yapжылуулукnın, itici sınırlarının, кечигүүlerinin жана реалдуу бузуучу мүнөздөмөлөрnin ayrıca ölçülmesi жана deneysкол учу катары doğrulanması керек. Булактаки симуляция жыйынтыктарı түздөн-түз Türkiye шарттарыnda талаа ийгилиги катары чечмелөөlanamaz.

Изилдөөнүн негизги көйгөйү эмне?

Otonom суу алдындагы araçları, сызыктуу эмес гидродинамикалар, модель белгисиздиктери жана сырткы бузуучуlar астында каралган траекторияyi hassas түрдө takip etmek zorundadır. Klasik SMC бул tür bкол учуirsizliklere каршы güçlü бир ыкма olmakla бирге аудит işaretindeki süreksiz ачкычlama nedeniyle chattering adı verilen жогорку жыштыктагы термелүүlara yol açabilir. Бул salınımlar гана takip kalitesini эмес, реалдуу бир колдонмода актуатор üzerindeki башкаруу жүкünü да etkileyebilecek бир sorunтокто.

Изилдөөчүлөрın önerdiği çözüm үч ыкмаi ошол эле архитектурада birleştirir:

  • SMC: сызыктуу эмес система жана бузууларга каршы негизги dayanıklı башкаруу yapжылуулукnı sağlar.
  • Булуттуу логика: башкаруу күчөтүүлөрını aracın anlık ката токтоumuna ылайык онлайн ayarlar.
  • PSO: bulanık системасыn чыгыш мүчөлүк функцияларыnı офлайн optimize eder.

Бул ayrım öнымдуулукlidir: PSO, aracın изилдөөsı sırasında sürekli yeniden оптималдаштыруу yapmamaktadır. Optimizasyon офлайн реалдууleştirilmekte; онлайн башкаруу sırasında болсо PSO менен мурунden bкол учуirlenen мүчөлүк функцияларыnı kullanan булуттуу жыйынтык чыгаруу системасы λ жана k параметрлерini адаптацияktadır.

AUV кантип modкол учуlenmiştir?

Изилдөө толук алты эркиндик даражалуу суу алдындагы hareketini kullanmak ордуна горизонталдык тегиздикда үч эркиндик даражалуу (3-DOF) бир modкол учу kullanmaktadır. İncкол учуenen hareketler алдыга кыймыл (surge), yanal hareket (sway) жана баш бурчу/yaw'dır. Heave, roll жана pitch ihmal edilmiştir.

Негизги кинематика жана динамикалык ilişkiler şu түрдө verilmektedir:

\[ \dot{\zeta}=J(\psi)v \]

\[ M\dot{v}=-C(v)v-D(v)v+\tau+E(t) \]

Бул жерде \(\zeta=[x,y,\psi]^T\) aracın dünya координат системасыndeki позиция жана багытталууini; \(v=[u,\nu,r]^T\) gövde koordinatlarındaki surge, sway жана yaw hızlarını ifade eder. \(M\) eylemsizlik жана eklenmiş kütle etkilerini, \(C(v)\) Coriolis жана борборго умтулуучу terimleri, \(D(v)\) гидродинамикалык sönümü, \(\tau\) башкаруу күчтөрү жана моменттерин, \(E(t)\) болсо сырткы бузуучуları temsil eder.

Dönüşüm жана cebirsкол учу жөнгө салуу кийинsında modкол учу башкаруу дизайнında колдонулган дагы kompakt biçime getirilmiştir:

\[ \ddot{\zeta}=\alpha\dot{\zeta}+\beta u+d(t) \]

Бул gösterimde \(\alpha\) система динамикалыкlerinin бир bölümünü, \(\beta\) башкаруу girişinin токтоumlara aktarımını жана \(d(t)\) бузуучу таасирni toplu түрдө temsil eder.

Жылма режимдеги башкаруу кантип курулган?

SMC'nin негизги башкаруу girdisi эквиваленттүү башкаруу менен которуштуруучу башкарууün toplamıdır:

\[ u=u_{eq}+u_{sw} \]

Anahtarlamalı компонент ширетүүta şu сүрөтда tanımlanmıştır:

\[ u_{sw}=-\beta^{-1}k\,\mathrm{sign}(s) \]

Kayma yüzeyi болсо көзөмөлдөө катасы \(e=\zeta-\zeta_d\) колдонуу менен:

\[ s=\dot{e}+\lambda\int_0^t e\,dt \]

түрүндө kurulmaktadır. Бул жердеки \(k\), ачкычlama күчөтүүлөрını; \(\lambda\) болсо жылма бетnin динамикалык өзгөчөлүктөрдүni bкол учуirleyen pozitif diyagonal параметрлерi içerir.

Eşмаани башкаруу жана которуштуруучу компонент бир araya getirildiğinde ширетүүta колдонулган башкаруу мыйзамы:

\[ u=\beta^{-1}\left(-\alpha\dot{\zeta}+\ddot{\zeta}_d-\lambda e\right) -\beta^{-1}k\,\mathrm{sign}(s) \]

түрүндөdir.

Kararlılık кантип кол учуe alınmıştır?

Изилдөөда Lyapunov негизиндеги бир туруктуулук анализи сунушталган. Aday fonksiyon:

\[ V(s)=\frac{1}{2}s^Ts \]

катары seçilmiş жана туундуi аудит yasası yerleştirildikten кийин:

\[ \dot{V}=s^T[-k\,\mathrm{sign}(s)+d(t)] \]

biçimine indirgenmiştir. Изилдөөнүн varsayımına ылайык bulanık адаптация \(k_i(t)\) жана \(\lambda_i(t)\) маанилериni pozitif жана мурунden bкол учуirlenen sınırlar ичинде tutmakta, сырткы бузуучу да sınırlı kabul edilmektedir. Anahtarlama kazancı бузуучу компоненттиni karşılayacak көлөмte seçildiğinde Lyapunov туундуinin терс жарым аныкталган olması жана жабык цикл траекторияlerinin бир калыпта акыркы чектелген (uniformly ultimatкол учуy bounded, UUB) kalması көздөлөт.

Булуттуу логика жана PSO бирге кантип иштейт?

FSMC-PSO'nun негизги айырмасы, SMC'nin эки критикалык параметр grubunun sabit bırakılmamasıdır. Bulanık yapı эки alt системаe ayrılmıştır:

  • Birinci alt система \(\lambda_x\), \(\lambda_y\) жана \(\lambda_\psi\) жылма бет katsayılarını ayarlar.
  • İkinci alt система \(k_x\), \(k_y\) жана \(k_\psi\) ачкычlama күчөтүүлөрını ayarlar.

Girdiler жылма бет \(s\) жана туундуi \(\dot{s}\)'dir. Girdi мүчөлүк функциялары дизайнcı tarafından bкол учуirlenmiş жана изилдөө sırasında sabit tutulmuşайланым. Ар бир kanal үчүн төмөн, орто жана жогорку olmak üzere үч тилдик деңгээл колдонулган.

Kural tabanının genкол учу жүрүш-турушı aчыгышr: ката жана ката değişimi büyüdüğünde \(k\) жана \(\lambda\) жүкsкол учуtilerek дагы güçlü жана hızlı düzкол учуtme uygulanmakta; ката küçüldüğünde параметрлер azaltılarak gereksiz башкаруу çabası жана chattering sınırlandırılmaktadır.

|s||\(\dot{s}\)|Kuralkλ
ТөмөнТөмөнR1ТөмөнТөмөн
ТөмөнOrtaR2ТөмөнТөмөн
ТөмөнЖогоркуR3OrtaOrta
OrtaТөмөнR4OrtaOrta
OrtaOrtaR5OrtaOrta
OrtaЖогоркуR6ЖогоркуЖогорку
ЖогоркуТөмөнR7ЖогоркуЖогорку
ЖогоркуOrtaR8ЖогоркуЖогорку
ЖогоркуЖогоркуR9ЖогоркуЖогорку

Mamdani булуттуу жыйынтык чыгаруу механизми колдонулган. AND операциясы үчүн minimum, чыгыш birleştirmesi үчүн maksimum жана дефаззификация үчүн оордук борбору ыкмаi колдонулган.

PSO түздөн-түз онлайн башкаруу реалдууleştirmek ордуна жалпы 18 bulanık çıkış параметрsini офлайн optimize etmektedir. Optimizasyonun максат функциясы үч hareket токтоumunun zaman салмакlı mutlak ката integrallerinin toplamıdır:

\[ O=ITAE_x+ITAE_y+ITAE_\psi \]

Parçacık hızının güncкол учуlenmesinde колдонулган негизги PSO ilişkisi:

\[ v_i(k+1)=\eta v_i(k) +c_1r_1(k)\left(pbest_i-x_i(k)\right) +c_2r_2(k)\left(gbest-x_i(k)\right) \]

түрүндө. Бул жерде \(\eta\) инерция салмагы; \(c_1\) bilişsкол учу, \(c_2\) социалдык коэффициент; \(pbest\) parçacığın kendi en iyi çözümü жана \(gbest\) sürünün ulaştığı en iyi çözümü ifade eder.

Performans кантип өлчөнгөн?

Төрт башкаруу ыкмасы беш standart ката ölçütüyle бааланган: IAE, ITAE, ISE, ITSE жана RMSE. Бул ölçütlerde дагы төмөн маани дагы төмөн көзөмөлдөө катасыnı temsil etmektedir.

DurumÖlçütSMCSMC-PSOSTA-PSOFSMC-PSO
XIAE0.44800.50800.41360.2842
XITAE0.17370.52100.17070.0699
XISE0.26320.30730.23330.1727
XITSE0.05410.07090.04440.0216
XRMSE0.11580.12490.10910.0942
YIAE5.32815.81186.80974.3236
YITAE2.42833.30244.55902.1873
YISE31.906536.451740.040922.8158
YITSE8.282210.687713.94624.6677
YRMSE1.27071.35721.42171.0772
ψIAE0.11620.08250.08310.0636
ψITAE0.05970.21200.04100.0461
ψISE0.01310.00830.00950.0069
ψITSE0.00340.00130.00170.0009
ψRMSE0.02580.02060.02200.0189

Таблицаdaki en öнымдуулукli деталдарdan biri ψ yönündeki ITAE sonucuтокто. FSMC-PSO burada 0,0461 маанисиэмне ulaşırken STA-PSO 0,0410 менен дагы төмөн ката üretmiştir. Ошондуктан жыйынтыктар FSMC-PSO'nun genкол учу катары güçlü бир üstünlük gösterdiğini desteklese да ар бир жалгыз ölçütte бүткүл rakiplerden дагы iyi болгону sonucunu destмуунemektedir.

Verianla Live: FSMC-PSO'nun klasik SMC'ye ылайык ката azalması

Aşağıdaki görünür маалымат таблицаsu, FSMC-PSO'nun klasik SMC'ye ылайык ширетүү Таблица 4'te verilen yüzde iyileşmкол учуerini көрсөтөт. Бүткүл сандык sütunlar ошол эле birimdedir: yüzde (%).

 

ÖlçütX iyileşmesi (%)Y iyileşmesi (%)ψ iyileşmesi (%)Булак
IAE36.5618.8745.27Булак изилдөө, Таблица 4
ITAE59.759.9122.77Булак изилдөө, Таблица 4
ISE34.3928.4747.33Булак изилдөө, Таблица 4
ITSE60.0743.6473.53Булак изилдөө, Таблица 4
RMSE18.6615.2126.74Булак изилдөө, Таблица 4

Verianla Live: Görsкол учуleştirme, бул макалаdeki görünür bilimsкол учу маалымат таблицаsundan tarayıcıda oluşайланымulur. Таблица bilimsкол учу ширетүү-of-truth катары сакталат.

Yörünge жана өтмө режим жыйынтыктарı эмне көрсөтөт?

Simülasyonlarda бардык башкаргычтар эталондук траекторияyi takip edebilmiştir; ayrım özкол учуlikle ilk birkaç saniyкол учуik өтмө режимда жана кичинекей ката аймакsindeki chattering жүрүш-турушında ортоya çıkmıştır. FSMC-PSO, özкол учуlikle yanal hareket жана yaw башкарууünde дагы hızlı жана дагы düzgün жакынsama көрсөткөн.

Булакта verilen XY траектория салыштырууларыnda болжол менен \(x\approx19\) m civarındaki çukur жана \(x\approx31-32\) m civarındaki tepe аймакleri кеңири катары incкол учуenmiştir. FSMC-PSO референс eğrisine дагы жакын kalırken SMC дагы geniş sapmalar, SMC-PSO болсо жогорку frekanslı кичинекей dalgalanmalar көрсөткөн.

Булакта FSMC-PSO үчүн траектория üzerindeki ашып кетүү болжол менен 0,00227 m, klasik SMC үчүн болжол менен 0,00267 m катары verilmektedir. Бул айырма сандык катары кичинекей olsa да башкаруу сигналыnin pürüzsüzlüğü жана ката indeksleriyle бирге мааниlendirildiğinde адаптивдүү yapının etkisini destekleyen табылгаларdan biridir.

Uyarlanan башкаруу параметрлерi кантип davranmıştır?

FSMC-PSO астында \(k_x\), \(k_y\), \(k_\psi\) менен \(\lambda_x\), \(\lambda_y\), \(\lambda_\psi\) zaman ичинде sabit tutulmamıştır. İlk saniyкол учуerde ири başlangıç каталарыnı bastırmak үчүн kuvvetli бир адаптация görülmüş, ardından параметрлер дагы туруктуу маанилерe yaklaşmıştır.

Булак графикlerine ылайык \(k_x\) болжол менен 60'a, \(k_y\) болжол менен 150'ye kadar geçici tepe маанилери üretmiş жана ката azaldıkça bкол учуirgin түрдө түшкөн. \(k_\psi\) болжол менен 10 civarında туруктуу hale gкол учуmiştir. Болжол менен 2-3 saniyкол учуik başlangıç döнымдуулукinden кийин \(\lambda_x\approx2,5\), \(\lambda_y\approx1,2\) жана \(\lambda_\psi\approx4\) civarında туруктуу жүрүш-туруш маалымдалган.

Бул жүрүш-туруш FSMC-PSO'nun негизги дизайн mantığını көрсөтөт: ири ката olduğunda дагы agresif, ката küçüldüğünde дагы жумшак башкаруу.

Rastgкол учуe бузуучуlar астында эмне oldu?

Dayanıklılık баалооsinde алты ар түрдүү кокустук бузуу seviyesi колдонулган. Булакта özкол учуlikle \(d_4=60\cdot randn(1,1)\) seviyesi temsilî örnek катары кеңири көрсөтүлгөн. Бул seviyede klasik SMC'nin траекторияden bкол учуirgin түрдө ayrılmaya başladığı, SMC-PSO'nun орто düzey sapmalar gösterdiği, STA-PSO'nun дагы düzgün бирок FSMC-PSO'dan дагы fazla sapma ürettiği жана FSMC-PSO'nun эталондук траекторияye en жакын kaldığı rapor edilmiştir.

Бирок колдонулган бузуучу matematiksкол учу кокустук ызы-чууdür. Реалдуу deniz агымlarının mekânsal жана убакыттык yapжылуулукnı, сенсор өзгөчөлүктөрдүni же реалдуу бир aracın актуатор sınırlarını bütünüyle temsil etmez.

Изилдөө колдогон жыйынтыктар

  • İncкол учуenen 3-DOF сандык AUV modкол учуinde FSMC-PSO, performans ölçütlerinin ири bölümünde klasik SMC, SMC-PSO жана STA-PSO'dan дагы төмөн көзөмөлдөө катасы üretmiştir.
  • Bulanık онлайн күчөтүү адаптацияsı, sabit же гана офлайн optimize edilmiş SMC күчөтүүлөрına ылайык chattering'i azaltabilmiştir.
  • PSO'nun bulanık чыгыш мүчөлүк функцияларыnı офлайн optimize etmesi, онлайн aşamada толук PSO оптималдаштырууu yapılmasına gerek bırakmamıştır.
  • FSMC-PSO, ширетүүta колдонулган кокустук ызы-чуу senaryolarında genкол учу катары дагы iyi траекторияны көзөмөлдөө жана дагы düzgün башкаруу sinyalleri көрсөткөн.
  • Lyapunov негизиндеги analiz, bкол учуirtilen чектөө жана pozitif күчөтүү varsayımları астында башкаруу yapжылуулукnın туруктууlık алкагыni destмуунektedir.

Изилдөөнүн destмуунediği же далилlamadığı жыйынтыктар

  • FSMC-PSO'nun реалдуу бир AUV үстүндө deneysкол учу катары üstün болгону gösterilmemiştir.
  • Tam 6-DOF суу алдындагы manevralarında ошол эле performansın korunacağı далилlanmamıştır.
  • Реалдуу океан агымдары, haberleşme кечигүүleri, актуатор каныгуусу жана реалдуу сенсор каталары астында талаа ийгилиги gösterilmemiştir.
  • FSMC-PSO ар бир performans metriğinde бүткүл салыштыруу башкаргычтарinden дагы iyi değildir; ψ-ITAE ölçütünde STA-PSO дагы төмөн маани üretmiştir.
  • Simülasyon жыйынтыктарı актуатор ömrünün реалдуу бир fiziksкол учу системада uzadığını түздөн-түз далилдебейт.
  • Жыйынтыктар Türkiye'deki белгилүү бир деңиз чөйрөсүna же AUV платформасыna түздөн-түз aktarılmış değildir.

Изилдөөнүн ыкмасы жана жыйынтыктары

Simülasyon ортобы

ParametreБулакта колдонулган маани
YazılımMATLAB/Simulink R2023b
ОперацияciIntкол учу Core i7-10700KF, 3,80 GHz
Bкол учуlek32 GB RAM
İşletim системасы64-bit Windows 11
ÇözücüSabit adımlı Runge-Kutta (ode4)
Zaman adımı0,001 s
Performans баалоо мөөнөтү40 s

AUV modкол учу параметрлерi

ParametreМаани
Kütle, m185 kg
Yaw eylemsizlik momenti, Iz50 kg·m²
\(\dot{X}_u\)−30 kg
\(\dot{Y}_\nu\)−80 kg
\(\dot{N}_r\)−30 kg·m²
\(X_u\)−70 kg/s
\(Y_\nu\)−100 kg/s
\(N_r\)−50 kg·m²/s
\(X_{|u|u}\)−100 kg/m
\(Y_{|\nu|\nu}\)−200 kg/m
\(N_{|r|r}\)−100 kg·m²

PSO ayarları

ParametreМаани
Sürü көлөмү50 бөлүкчө
Maksimum iterasyon100
Eylemsizlik ağırlığı, w0,72
Bilişsкол учу katsayı, c11,5
Sosyal katsayı, c21,5
FSMC-PSO үчүн optimize edilen çıkış параметрsi18

FSMC-PSO оптималдаштырууunda чыгым болжол менен 51 düzeyinden ilk 10 iterasyon ичинде болжол менен 36'ya düşmüş жана кийинsında ири ölçüde туруктуу hale gкол учуmiştir. STA-PSO'nun оптималдаштыруу чыгымi болжол менен 15'ten 2'nin altına дагы hızlı inerken SMC-PSO болжол менен 13'ten 3,5 civarına дагы yavaş жакынsamıştır. Ошондуктан PSO оптималдаштыруу чыгымinin en төмөн olması менен акыркы траектория takip metriklerinde en iyi жыйынтыктарın alınması ошол эле şey değildir.

Başlangıç жана референс шарттары

Başlangıç жайгашуусу жана багытталууi:

\[ \zeta_0=[1,\;9,\;0.5]^T \]

Başlangıç hızı:

\[ v_0=[1,\;1,\;0.1]^T \]

İstenen траектория:

\[ \zeta_d=[2t,\;3\sin(0.5t),\;0.3]^T \]

Birinci жана ikinci туундуleri:

\[ \dot{\zeta}_d=[2,\;1.5\cos(0.5t),\;0]^T \]

\[ \ddot{\zeta}_d=[0,\;-0.75\sin(0.5t),\;0]^T \]

Негизги nicкол учу табылгалар

  • FSMC-PSO, X yönünde klasik SMC'ye ылайык ITAE'yi %59,75 жана ITSE'yi %60,07 azaltmıştır.
  • Y yönünde klasik SMC'ye ылайык ISE azalması %28,47, ITSE azalması %43,64'tür.
  • ψ yönünde klasik SMC'ye ылайык ITSE azalması %73,53 менен таблицада бул салыштырууdaki en ири iyileşmкол учуerden biridir.
  • FSMC-PSO'nun SMC-PSO'ya каршы X-ITAE iyileşmesi %86,58'dir.
  • FSMC-PSO'nun STA-PSO'ya каршы ψ-ITAE sonucu дагы iyi değildir; Таблица 4 бул айырмасы −%12,4 катары vermektedir.
  • X жана Y күчөтүүлөрı başlangıçta болжол менен 60 жана 150 seviyкол учуerine kadar жүкsкол учуmiş, катаnın azalmasıyla дагы төмөн туруктуу маанилерe inmiştir.
  • Yaw kazancı \(k_\psi\) болжол менен 10 civarında туруктуу hale gкол учуmiştir.
  • \(\lambda_x\), \(\lambda_y\) жана \(\lambda_\psi\) болжол менен 2-3 saniyкол учуik geçişten кийин sırasıyla болжол менен 2,5; 1,2 жана 4 civarında denкелгенmiştir.

Изилдөөнүн негизги чектөөлөрı

Bilimsкол учу чечмелөө açжылуулукndan en критикалык sınır, бүткүл performans ырастооsının сандык симуляцияa дакүйүүsıdır. Колдонулган modкол учу горизонталдык тегиздик hareketiyle чектелген жана толук 6-DOF динамикалыкleri камтыбайт. Rastgкол учуe бузуучу sinyaller реалдуу океан агымдарыnın бардык spektral жана mekânsal өзгөчөлүктөрдүni temsil etmez. Aktüatör doygunluğu, сенсор ызы-чууsünün реалдуу karakteri, iletişim кечигүүleri жана bazı modкол учуlenmemiş гидродинамикалык etkiler түздөн-түз симуляцияa кошулган edilmemiştir.

Мындан тышкары FSMC-PSO'nun bulanık yapı жана PSO aşaması klasik SMC'ye ылайык дагы fazla дизайн жана hesaplama karmaşıklığı getirir. PSO'nun офлайн uygulanması онлайн жүкü azaltmakla бирге, реалдуу убакыттагы бир fiziksкол учу системада башкаруу циклi чыгымinin, процессор gereksiniminin жана zamanlama ишенимдүүliğinin ayrıca ölçülmesi керек.

Булак жана ыкма жөнүндө эскертүү

Tam оригиналдуу изилдөө adı: Hybrid Fuzzy-SMC Controller with PSO for Autonomous Underwater Vehicle

Авторлор: Mohammed Yousri Silaa; Ilyas Rougab; Oscar Barambones; Aissa Bencherif.

Sorumlu авторлор: Mohammed Yousri Silaa жана Oscar Barambones.

Мекемелер: Tкол учуecommunications Signals and Systems Laboratory (TSS), Amar Tкол учуidji University of Laghouat, Cezayir; Engineering School of Vitoria, University of the Basque Country UPV/EHU, İspanya; Laboratory for Analysis and Control of Energy Systems and Electrical Networks, Department of Electronic, University of Amar Tкол учуidji, Cezayir.

Булак түрү: Hakemli изилдөө макалаsi.

Журнал: Actuators.

Басма: MDPI.

Yayın: 2026, Cilt 15, Макала 90.

Yayın tarihi: 2 Şubat 2026.

DOI: 10.3390/act15020090.

Resmî туташуу:https://doi.org/10.3390/act15020090

Лицензия: Creative Commons Attribution (CC BY).

Каржылоо: Изилдөөда Basque Government NEWHEIAZ projesi (ELKARTEK KK-2025/00074), UPV/EHU GIU23/002 projesi жана MobilityLab Foundation (CONV23/14) desteği билдирилген.

Маалымат жеткиликтүүлүгү: Авторлор маалыматтарыn макала ичинде bulunduğunu, ek soruların sorumlu авторлорa yönкол учуtilebileceğini bкол учуirtmiştir.

Кызыкчылыктардын кагылышы: Авторлор çıkar çatışması bulunmadığını beyan etmiştir.

Автордук салымдар: Kavramsallaştırma M.Y.S. жана I.R.; metodoloji M.Y.S.; yazılım M.Y.S.; ырастоо M.Y.S., I.R. жана O.B.; biçimsкол учу analiz M.Y.S., I.R. жана O.B.; изилдөө M.Y.S., A.B. жана O.B.; ширетүүlar O.B.; маалымат жөнгө салуу M.Y.S., I.R. жана O.B.; оригиналдуу taslak M.Y.S.; gözden geçirme жана жөнгө салуу M.Y.S., A.B. жана O.B.; görsкол учуleştirme M.Y.S., O.B. жана A.B.; danışmanlık O.B.; proje yönetimi M.Y.S.; finansman edinimi O.B. катары билдирилген.

Булак ички tutarsızlık эскертүүсү

Булактын кыскача мазмунi, FSMC-PSO'nun ITAE маанисиnde %86,58'e varan azalmasını klasik SMC менен салыштырууya байлооktadır. Бирок ширетүү Таблица 4'te %86,58 мааниси X ekseni үчүн FSMC-PSO'nun SMC-PSO'ya ылайык iyileşmesidir. Aynı таблицада FSMC-PSO'nun klasik SMC'ye каршы X-ITAE iyileşmesi %59,75'tir. Ошондуктан бул Verianla metninde салыштырууlar Таблица 4'teki бурчk сандык дал келтирүүler негизги alınarak aktarılmış, ширетүү кыскача мазмунteki ар түрдүү ifade sessizce düzкол учуtilmemiştir.

Aynı сүрөтда ширетүү metni FSMC-PSO'nun бүткүл ката indekslerinde жана X, Y, ψ токтоumlarında en төмөн маанилерe ulaştığını ifade etmektedir. Бирок Таблица 4'te ψ-ITAE үчүн STA-PSO 0,0410, FSMC-PSO болсо 0,0461 маанисиndedir. Булактын kendi iyileşme таблицаsu да FSMC-PSO'nun бул ölçütte STA-PSO'ya каршы −%12,4 маанисиnde болгонун көрсөтөт.

Bibliyoграфик катары ayrıca ширетүү metninde [12] numaralı изилдөө AUV'lere yönкол учуik адаптивдүү сызыктуу эмес жогорку derecкол учуi жылма режимдеги башкаруу изилдөөsı катары anlatılmasına rağmen, ширетүүça listesindeki 12 numaralı жазуу бир microRNA tanıma элементları изилдөөsıdır. Бул ширетүү ички atıf uyuşmazlığı бул Verianla metninde düzкол учуtilmemiş же башка бир ширетүүla değiştirilmemiştir.

Bilimsкол учу мазмун гана incкол учуenen изилдөөнүн ыкма, denklem, таблица, график, жыйынтык жана чектөөлөрına дакүйүүktadır. Bibliyoграфик идентификация жана журналnin жарыялоо токтоumu тышкары сырткы ширетүүtan жаңы deneysкол учу табылга же жаңы bilimsкол учу жыйынтык негизги metne eklenmemiştir.

Негизги чечмелөө sınırı: Бул изилдөө сандык симуляция изилдөөsıdır. FSMC-PSO'nun реалдуу бир AUV'да, реалдуу deniz шарттарыnda же толук 6-DOF hareket астында ошол эле performansı sağlayacağı бул изилдөөyla deneysкол учу катары gösterilmemiştir.


Бөлүшүү:

Пикирлер текшерилгенден кийин жарыяланат.Пикириңиз жактыруу процессине жөнөтүлүп, ылайыктуу деп табылганда көрүнөт.

Пикир калтырыңыз

E-mail дарегиңиз жарыяланбайт. Милдеттүү талаалар * менен белгиленген

Бул сайтта кукилерге уруксат берүү тажрыйбаңызды жакшыртат. Куки саясаты