Ideally, accurate sensor measurements are needed to achieve a good performance in the closed-loop control of mechatronic systems. As a consequence, sensor faults will prevent the system from working correctly, unless a fault-tolerant control (FTC) architecture is adopted. As model-based FTC algorithms for nonlinear systems are often challenging to design, this paper focuses on a new method for FTC in the presence of sensor faults, based on deep learning. The considered approach replaces the phases of fault detection and isolation and controller design with a single recurrent neural network, which has the value of past sensor measurements in a given time window as input, and the current values of the control variables as output. This end-to-end deep FTC method is applied to a mechatronic system composed of a spherical inverted pendulum, whose configuration is changed via reaction wheels, in turn actuated by electric motors. The simulation and experimental results show that the proposed method can handle abrupt faults occurring in link position/velocity sensors. The provided supplementary material includes a video of real-world experiments and the software source code.


翻译:最理想的是,需要准确的传感器测量,才能在节能系统的闭路控制中取得良好的性能。因此,传感器故障将使系统无法正确运行,除非采用容错控制(FTC)架构。由于非线性系统的基于模型的FTC算法往往难以设计,本文件侧重于在传感器缺陷的情况下,在深层学习的基础上,为FTC制定一种新的方法。经过考虑的方法将发现和隔离及控制器设计的各个阶段替换为单一的经常性神经网络,该网络具有在特定时间窗口中作为输入的过去传感器测量值以及控制变量作为输出的当前值。这种端到端深的FTC方法适用于由球反转转由电动电动发动机作用的反转而改变其配置的节拍系统。模拟和实验结果显示,拟议的方法可以处理在连接位置/速度传感器中发生的突然故障。所提供的补充材料包括真实世界实验视频和软件源代码。

0
下载
关闭预览

相关内容

数据科学导论,54页ppt,Introduction to Data Science
专知会员服务
41+阅读 · 2020年7月27日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
178+阅读 · 2020年2月1日
吴恩达新书《Machine Learning Yearning》完整中文版
专知会员服务
145+阅读 · 2019年10月27日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
“CVPR 2020 接受论文列表 1470篇论文都在这了
ICRA 2019 论文速览 | 基于Deep Learning 的SLAM
计算机视觉life
41+阅读 · 2019年7月22日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
carla 学习笔记
CreateAMind
9+阅读 · 2018年2月7日
【今日新增】IEEE Trans.专刊截稿信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2017年6月29日
Arxiv
5+阅读 · 2018年5月1日
VIP会员
相关VIP内容
数据科学导论,54页ppt,Introduction to Data Science
专知会员服务
41+阅读 · 2020年7月27日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
178+阅读 · 2020年2月1日
吴恩达新书《Machine Learning Yearning》完整中文版
专知会员服务
145+阅读 · 2019年10月27日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员