亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        一種基于徑向基函數(shù)的模型參考自適應(yīng)控制的研究

        2017-09-12 14:48:17王鑫
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2017年26期
        關(guān)鍵詞:自適應(yīng)控制RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

        王鑫

        摘 要:文章介紹了基于RBF(徑向基函數(shù))神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的辨識(shí),實(shí)現(xiàn)單神經(jīng)元PID模型的自適應(yīng)控制。采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),是由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,應(yīng)用成熟,具有萬(wàn)能逼近性;采用單神經(jīng)元構(gòu)成的PID自適應(yīng)器是因?yàn)槠渚邆溥m應(yīng)性強(qiáng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,有學(xué)習(xí)的功能。我們通過(guò)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的辨識(shí)后進(jìn)行單神經(jīng)元PID的自適應(yīng)控制,隨時(shí)對(duì)參數(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)與修改,以求達(dá)到所要的效果。

        關(guān)鍵詞:RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);單神經(jīng)元PID;辨識(shí);自適應(yīng)控制

        中圖分類號(hào):TP273 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2095-2945(2017)26-0012-02

        引言

        近年來(lái),模型參考自適應(yīng)控制,作為一種重要的自適應(yīng)控制,它已具有較成熟的分析綜合理論和方法,并在實(shí)踐中被越來(lái)越廣泛地使用。于此同時(shí),PID因其良好的可靠性和自適應(yīng)性,也隨之迅速發(fā)展。但是,未知特性(如不確定性、隨機(jī)性)的外界干擾,對(duì)于PID控制的參數(shù)變化的影響很大,使其控制效果不佳。這樣,單單用PID控制已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求。隨著人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展,它能充分應(yīng)對(duì)系統(tǒng)參數(shù)較大的情況,能充分展現(xiàn)系統(tǒng)的參數(shù)結(jié)構(gòu),將它與PID控制結(jié)合起來(lái),能很好地解決PID控制中的不能,促進(jìn)兩者的共同發(fā)展。本文采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)辨識(shí),優(yōu)點(diǎn)在于其有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和很強(qiáng)的適應(yīng)能力,擁有自我的學(xué)習(xí)能力。而且運(yùn)用單神經(jīng)元作為控制器的PID控制,也考慮了其簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)性。在通過(guò)仿真實(shí)踐證明,這種方法在信息的采集、動(dòng)態(tài)特性和在線辨識(shí)都有很好的效果。

        1 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)

        RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由J.Moody和C.Darken在20世紀(jì)80年代提出,它是具有單隱層的三層前饋網(wǎng)絡(luò)。它由輸入到輸出的映射是非線性的,而隱含層空間到輸出空間的映射是線性的,這樣能大大加快學(xué)習(xí)速度并避免局部出現(xiàn)的小問(wèn)題。

        RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入層向量記為X(k),該層第i層節(jié)點(diǎn)的輸入為xi(k),(1

        辨識(shí)網(wǎng)絡(luò)輸出記為ymout(k),則

        ymout(k)=w1(k)h1(k)+…+wn(k)hn(k) (1)

        徑向基函數(shù)hj(k)為:

        (2)

        其中,Cj(k)為中心矢量,bj(k)為基寬向量。

        辨識(shí)器的性能指標(biāo)函數(shù)為:

        其中,yout(k)為實(shí)際輸出。

        RBF函數(shù)中確定寬度和中心向量參數(shù)是系統(tǒng)辨識(shí)的關(guān)鍵:中心向量通過(guò)動(dòng)態(tài)遞推來(lái)進(jìn)行調(diào)整;寬度是通過(guò)運(yùn)用最小二乘法(RLS)修改權(quán)值計(jì)算得到。

        2 單神經(jīng)元PID控制

        單神經(jīng)元作為構(gòu)成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本單位,具有學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力,且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單相應(yīng)速度快。將它與傳統(tǒng)的PID控制器結(jié)合起來(lái),一定程度上解決了傳統(tǒng)PID調(diào)節(jié)器不易在線實(shí)時(shí)整定參數(shù),難以對(duì)復(fù)雜過(guò)程和時(shí)變系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行有效控制等問(wèn)題。

        單神經(jīng)元調(diào)節(jié)器為多輸入單輸出,可通過(guò)調(diào)整權(quán)值得到新的輸出。

        其中,輸入量為xci,對(duì)應(yīng)的權(quán)值為wci,k為比例系數(shù)。

        單神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入:

        式中,error(k)為誤差;T為時(shí)間。

        神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出即為控制器的輸出:

        單神經(jīng)元控制器的學(xué)習(xí)規(guī)則采用delta學(xué)習(xí)規(guī)則,主要是調(diào)整權(quán)重,調(diào)整加權(quán)系數(shù)以達(dá)到自適應(yīng)的效果。二次性能指標(biāo)函數(shù):

        E=(yrout(k)-yout(k))2(6)

        其中,yrout(k)為模型參考輸出。

        辨識(shí)網(wǎng)絡(luò)會(huì)漸漸地與對(duì)象的實(shí)際輸出一致,即ymout(k)≈y(k)。

        最終單神經(jīng)元權(quán)值調(diào)整公式為:

        ?駐wci=-?濁error(k)xci(k)(7)

        其中,?濁為學(xué)習(xí)率,通過(guò)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)得到。

        3 系統(tǒng)模型和整體結(jié)構(gòu)

        系統(tǒng)選取位置伺服控制系統(tǒng)作為被控對(duì)象,該系統(tǒng)傳遞函數(shù)為:

        其中,?茲1(s)、?茲d(s)為輸入端及輸出端電位計(jì)(接觸式絕對(duì)角傳感器)的偏角,Kp為電位計(jì)比例系數(shù),Ka為放大器增益,K0為電樞參數(shù),N為傳動(dòng)齒輪齒數(shù)比,J為系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,B為測(cè)速伺服電機(jī)參數(shù)。

        RBF網(wǎng)絡(luò)作為辨識(shí)器NNI,單神經(jīng)元PID作為控制器NNC。

        4 控制算法

        單神經(jīng)元PID控制器為控制網(wǎng)絡(luò),RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)即辨識(shí)網(wǎng)絡(luò),對(duì)控制系統(tǒng)在線進(jìn)行辨識(shí),隨時(shí)調(diào)整參數(shù)。這樣,就能獲得更好的控制效果。

        其控制過(guò)程如下:

        (1)給出單神經(jīng)元初始權(quán)值、學(xué)習(xí)速率及RBF網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)。一般,辨識(shí)權(quán)值wi∈[-1,1],RBF函數(shù)中心向量Ci∈[-1,1],寬度bj∈[-1,1]。

        (2)采樣得到輸入和反饋rin(k),y(k),這樣就能求出誤差error(k)=rin(k)-y(k),利用公式(4)求出各誤差。

        (3)利用公式(5)計(jì)算單神經(jīng)元的輸出,其輸出為PID給出控制量。PID控制器的輸出u(k)發(fā)送到被控對(duì)象和 RBF網(wǎng)絡(luò)就形成實(shí)際輸出yout(k)和辨識(shí)輸出ymout(k)。

        (4)計(jì)算RBF中辨識(shí)網(wǎng)絡(luò)的輸出,由公式(1)求得。

        (5)徑向基函數(shù)中心向量通過(guò)動(dòng)態(tài)遞推來(lái)進(jìn)行調(diào)整;寬度是通過(guò)運(yùn)用最小二乘法修改權(quán)值計(jì)算得到。

        (6)模型參考輸出yrout(k)與實(shí)際輸出yout(k)的偏差由修正單神經(jīng)元的權(quán)值得到。

        (7)k=k+1,進(jìn)行循環(huán)移位并返回步驟(2)。

        5 仿真

        針對(duì)二階傳遞函數(shù)進(jìn)行單神經(jīng)元 PID模型參考自適應(yīng)控制,被控對(duì)象離散化得到差分方程:

        y(k)=1.9815y(k-1)-0.9818y(k-2)+0.1656u(k-1)+0.1646u(k-2)

        采樣時(shí)間T為1ms,當(dāng)S=1時(shí),輸入指令信號(hào)為余弦信號(hào);當(dāng)S=2時(shí),輸入的參數(shù)辨識(shí)以及余弦跟蹤結(jié)果如圖1、圖2、圖3所示。

        參考模型指令信號(hào)為:

        rin(k)=0.5cos(0.006?仔k)

        yrout(k)=0.2yrout(k-1)+0.6rin(k)

        6 結(jié)束語(yǔ)

        本文采用了RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)辨識(shí),運(yùn)用單神經(jīng)元PID控制器實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制。仿真運(yùn)用位置伺服控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)作為被控對(duì)象,表明了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有很好的學(xué)習(xí)功能、較好的辨識(shí)精度,以及實(shí)現(xiàn)調(diào)整系數(shù)的目的。另一方面,單神經(jīng)元構(gòu)成的PID控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,適應(yīng)性強(qiáng),大大地簡(jiǎn)化了工作的復(fù)雜性,提高精度和實(shí)現(xiàn)在線辨識(shí)的要求。所以,系統(tǒng)中參數(shù)辨識(shí)和控制器參數(shù)實(shí)現(xiàn)連續(xù)在線調(diào)整,這種方法有助于工程實(shí)踐應(yīng)用。

        參考文獻(xiàn)

        [1]劉金坤.先進(jìn)PID控制MATLAB仿真(第2版)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2004.

        [2]鄭晉平.基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)的單神經(jīng)元PID模型參考自適應(yīng)控制[J].電子技術(shù)與軟件工程,2015(19):18-19.

        [3]施鈐.基于徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)的單神經(jīng)元PID控制[J].安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2007,6(4):90-92.

        [4]吳平景.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)的自適應(yīng)控制方法研究[D].廣東工業(yè)大學(xué),2015.

        [5]張學(xué)燕,張建俠.單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制器的研究及MATLAB仿真[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用,2007(9).

        [6]何繼愛(ài),黃智武,田亞菲.一種單神經(jīng)元PID控制器[J].甘肅科學(xué)報(bào),2004(12).

        猜你喜歡
        自適應(yīng)控制RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
        無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)發(fā)展
        無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)安全性研究
        無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)
        基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID自校正控制研究
        基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一回路核動(dòng)力裝置典型故障診斷
        科技視界(2016年18期)2016-11-03 23:59:24
        RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在創(chuàng)業(yè)板新股定價(jià)問(wèn)題上的研究
        注塑機(jī)注射速度控制研究現(xiàn)狀和發(fā)展綜述
        計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化(2015年3期)2015-12-31 16:57:45
        分?jǐn)?shù)階Volta系統(tǒng)自適應(yīng)混合投影同步及其在保密通信中的應(yīng)用
        一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)自適應(yīng)控制方法與仿真
        高清毛茸茸的中国少妇| 日韩人妻无码中文字幕一区| 国产主播一区二区在线观看| 久久亚洲av熟女国产| 亚洲一区二区在线观看免费视频| 国产精品国产精品国产专区不卡| 中国农村妇女hdxxxx| 免费一区啪啪视频| 中文字幕乱码亚洲无线| 草青青在线视频免费观看| 友田真希中文字幕亚洲| gv天堂gv无码男同在线观看| 亚洲免费观看在线视频| 丝袜人妻无码中文字幕综合网| 国产亚洲精品免费专线视频| 一本色道久久亚洲综合| 亚洲av无码一区二区三区人| 亚洲 欧美 国产 日韩 精品| 日日噜噜夜夜狠狠久久av| 国产自拍视频免费在线观看| av人摸人人人澡人人超碰下载| 国产一区二区三区最新地址| 免费国产线观看免费观看| 激情航班h版在线观看| 无码久久流水呻吟| 亚洲精品国产一区av| 亚洲国产精品国自产拍性色 | 日韩精品资源在线观看免费| 日本人视频国产一区二区三区| 亚洲国产精品无码久久98| 日本少妇人妻xxxxx18| 日本精品久久性大片日本| 色婷婷久久综合中文蜜桃| 亚洲日韩精品一区二区三区无码| 99久久er这里只有精品18| √天堂中文官网8在线| 国产日韩AV无码免费一区二区| 国产二区中文字幕在线观看| 精品亚洲国产成人蜜臀av| 免费a级毛片无码无遮挡| 久久久高清免费视频|