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Type: TCC
Title: Um estudo da aplicação de aprendizagem por reforço no controle de sistemas não lineares
Authors: Paiva, Marcos Levi Santiago
Advisor: Braga, Arthur Plínio de Souza
Keywords in Brazilian Portuguese : Aprendizagem por reforço;Pêndulo invertido;Teoria de controle
Knowledge Areas - CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Issue Date: 2023
Citation: PAIVA, Marcos Levi Santiago. Um estudo da aplicação de aprendizagem por reforço no controle de sistemas não lineares. 2023. 78 f. Monografia (Graduação em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023.
Abstract in Brazilian Portuguese: O pêndulo invertido em cima de um carrinho é um dos problemas mais conhecidos da teoria de controle. Existem diversas formas de controlá- lo, desde técnicas mais clássicas, como linearizar o problema, a técnicas mais elaboradas, como utilizar inteligência computacional. Este trabalho, portanto, apresentará duas formas para resolver este problema: a implementação de um controle LQR e a aplicação de Aprendizagem por Reforço. Devido ao aumento no interesse em Machine Learning e em novas técnicas de controle, o objetivo será fazer a comparação entre um método mais difundido na literatura, linearização do sistema utilizando variáveis de espaço de estados, com um método mais recente, mostrando a possibilidade de um sistema aprender a lei de controle apenas interagindo com a planta. Será feito uma revisão bibliográfica dos assuntos mais pertinentes para o entendimento do trabalho, em seguida será explicado a metodologia aplicada, montagem do problema utilizando agentes de aprendizagem por reforço e controlador LQR, por fim os resultados serão apresentados e comparados. Todo o trabalho será realizado por meio de simulações utilizando o software Matlab.
Abstract: The inverted pendulum on top of a cart (cartpole problem) is one of the best-known problems in control theory. There are several ways to control it, from more classic techniques, such as linearizing the problem, to more elaborate techniques, such as using computational intelligence. This work, therefore, will present two ways to solve this problem: the implementation of an LQR control and the application of Reinforcement Learning. Due to the increase in interest in Machine Learning and new control techniques, the objective will be to compare a method more widespread in the literature, linearization of the system using state space variables, with a more recent method, showing the possibility of a system learning the control law just by interacting with the plant. A bibliographic review will be carried out on the most relevant subjects for understanding the work, then the methodology applied will be explained, the problem set up using reinforcement learning agents and LQR controller, and finally the results will be presented and compared. All work will be carried out through simulations using Matlab software.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/75463
Author's Lattes: http://lattes.cnpq.br/8055739048822003
Advisor's Lattes: http://lattes.cnpq.br/1473823107869382
Access Rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:ENGENHARIA ELÉTRICA - Monografias

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