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《基于某bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)地自適應(yīng)pid控制器設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)PID控制器設(shè)計(jì)一．基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)PID控制器的原理PID控制是最早發(fā)展起來的、應(yīng)用領(lǐng)域至今仍然廣泛的控制策略之一，它是基于對(duì)象數(shù)學(xué)模型的方法，尤其適用于可建立精確數(shù)學(xué)模型的確定性控制系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)是算法簡(jiǎn)單、魯棒性好和可靠性高。但是，由于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過程往往具有非線性，許多非線性系統(tǒng)難以確定精確的數(shù)學(xué)模型，常規(guī)的PID控制器就不能達(dá)到理想的控制效果，由于受到參數(shù)整定方法煩雜的困擾，參數(shù)往往整定不良、性能欠佳。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所具有的任意非線性表達(dá)能力，可以通
2、過對(duì)系統(tǒng)性能的學(xué)習(xí)來實(shí)現(xiàn)具有最佳組合的PID控制?；贐P網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)PID控制器，通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)整自身權(quán)系數(shù)，對(duì)PID控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以達(dá)到某種性能指標(biāo)的最優(yōu)。二．基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)PID控制器的控制器結(jié)構(gòu)i基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示：圖1BP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)jk此控制器由兩部分組成：（1）經(jīng)典的PID控制器，直接對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行閉環(huán)控制，并且三個(gè)參數(shù)，，為在線調(diào)整方式；精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案（2）神經(jīng)網(wǎng)路，根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，調(diào)節(jié)PID控制器的參數(shù)，以期達(dá)到某種性能指標(biāo)
3、的最優(yōu)化，是輸出層神經(jīng)元的輸出狀態(tài)對(duì)應(yīng)于PID控制器的一個(gè)可調(diào)參數(shù)，，。通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)、加權(quán)系數(shù)調(diào)整，使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出對(duì)應(yīng)于某種最優(yōu)控制率下的PID控制器參數(shù)?；贐P神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)PID控制器的控制器如圖2所示：NNPIDPLANTrinyouterror+_圖2基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)PID控制器的控制器結(jié)構(gòu)該控制器的算法如下：（1）確定BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，即確定輸入節(jié)點(diǎn)數(shù)M和隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)Q，并給各層加權(quán)系數(shù)的初值和，選定學(xué)習(xí)速率和慣性系數(shù)，此時(shí)k=1；（2）采樣得到rin(k)和yo
4、ut(k)，計(jì)算該時(shí)刻誤差error(k)=rin(k)-yout(k)；（3）計(jì)算神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)NN各層神經(jīng)元的輸入、輸出，NN輸出層的輸出即為PID控制器的三個(gè)可調(diào)參數(shù)，，；（4）根據(jù)經(jīng)典增量數(shù)字PID的控制算法(見下式)計(jì)算PID控制器的輸出u(k)；（5）進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，在線調(diào)整加權(quán)系數(shù)和實(shí)現(xiàn)PID控制參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整；（6）置k=k+1，返回到（1）。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案一．仿真程序%BPbasedPIDControlclearall;closeall;xite=0.25;alfa=0.0
5、5;S=1;%SignaltypeIN=4;H=5;Out=3;%NNStructureifS==1%StepSignalwi=[-0.6394-0.2696-0.3756-0.7023;-0.8603-0.2013-0.5024-0.2596;-1.07490.5543-1.6820-0.5437;-0.3625-0.0724-0.6463-0.2859;0.14250.0279-0.5406-0.7660];%wi=0.50*rands(H,IN);wi_1=wi;wi_2=wi;wi_3=
6、wi;wo=[0.75760.26160.5820-0.1416-0.1325;-0.11460.29490.83520.22050.4508;0.72010.45660.76720.49620.3632];%wo=0.50*rands(Out,H);wo_1=wo;wo_2=wo;wo_3=wo;endifS==2%SineSignalwi=[-0.28460.2193-0.5097-1.0668;-0.7484-0.1210-0.47080.0988;-0.71760.8297-1.6000
7、0.2049;精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案-0.08580.1925-0.63460.0347;0.43580.2369-0.4564-0.1324];%wi=0.50*rands(H,IN);wi_1=wi;wi_2=wi;wi_3=wi;wo=[1.04380.54780.86820.14460.1537;0.17160.58111.12140.50670.7370;1.00630.74281.05340.78240.6494];%wo=0.50*rands(Out,H);wo_1=wo;wo_2=
8、wo;wo_3=wo;endx=[0,0,0];u_1=0;u_2=0;u_3=0;u_4=0;u_5=0;y_1=0;y_2=0;y_3=0;Oh=zeros(H,1);%OutputfromNNmiddlelayerI=Oh;%InputtoNNmiddlelayererror_2=0;error_1=0;ts=0.001;fork=1:1:6000time(k)=k*ts;ifS==1rin(k)=1.0;elseifS==2rin(k)=sin(1*2*pi*k*ts);end%Unli
