現(xiàn)代控制工程-第13章神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制-資料下載頁
2025-05-28 01:50本頁面
【正文】 出水空氣 污水處理過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟測量模型 50 BOD、 COD、 N和 P：為軟測量模型的主導(dǎo)變量。 ORP、 DO、 PH和 MLSS：輔助變量。 三層 BP網(wǎng)絡(luò)： O RPM L S SDOPHBO DCO DNP 污水處理過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟測量模型 51 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制方法 ? 根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在控制器中的作用不同，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器可分為兩類： ? （ 1）神經(jīng)控制：以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)而形成的獨(dú)立智能控制系統(tǒng)； ? （ 2）混合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制：利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和優(yōu)化能力來改善傳統(tǒng)控制的智能控制方法，如自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等。 52 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器是將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為控制器，實(shí)現(xiàn)對不確定系統(tǒng)或未知系統(tǒng)進(jìn)行控制，使控制系統(tǒng)達(dá)到所要求的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性。 rd被控對象u yPC53 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測控制 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測控制就是利用作為對象辨識(shí)模型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生預(yù)測信號，然后采用優(yōu)化技術(shù)求出控制向量，從而實(shí)現(xiàn)對非線性系統(tǒng)的預(yù)測控制。 Mrd參考模型優(yōu)化算法被控對象u?uyryPymC54 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型參考控制 Narendra等在 1990年提出了非線性系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型參考自適應(yīng)控制。 被控對象Cu+參考模型參考模型dr廣義誤差yrer55 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)?？刂? 線性系統(tǒng)的內(nèi)模控制具有魯棒性強(qiáng)和易于進(jìn)行穩(wěn)定性分析的特點(diǎn)，雖然要求系統(tǒng)開環(huán)穩(wěn)定，但已廣泛應(yīng)用于過程控制。 Hunt在1991年將內(nèi)?？刂仆茝V到非線性系統(tǒng)，提出了非線性系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)?？刂啤? 被控對象FreM+dud39。_ymyPCys56 單神經(jīng)元控制器 ? 理論上 ， 由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的信息綜合能力 ，在計(jì)算速度能夠保證的條件下 ， 可以解決任意復(fù)雜的控制問題 ， 但目前缺乏相應(yīng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)硬件的支持 。 ? 利用已有的數(shù)字計(jì)算機(jī)模擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)理 ， 在速度上還有很大的差距 ， 難以解決很多實(shí)時(shí)控制問題 。 ? 近年來 ， 由于單神經(jīng)元構(gòu)成的控制器結(jié)構(gòu)簡單 ， 易于實(shí)時(shí)控制 ， 所以獲得了很多成功的應(yīng)用 。 57 直流調(diào)速系統(tǒng)的單神經(jīng)元控制器 1. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ?直流調(diào)速系統(tǒng)結(jié)合傳統(tǒng) PID控制機(jī)理 ， 構(gòu)成了單神經(jīng)元 PID控制器 。 u1u3x u+帶有電流環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)Kuf ( )?狀態(tài)變換器w1w2w3nr e u2 v單神經(jīng)元控制器58 直流調(diào)速系統(tǒng)的單神經(jīng)元控制器 ?神經(jīng)元的特性取為 ： ?數(shù)字 PID控制算法的基本表示式為 ： ?為使單神經(jīng)元具有 PID特性，可以分別取狀態(tài)量 ： 3311( ) ( ( ) ( )) ( )u i i iiix k K w k u k w k??? ??()m a x ()1( ) [ ( ) ]1xkxkeu k f x k Ue??????1( ) ( ) ( ) [ ( ) ( 1 ) ]kdpiiKu k K e k K T e i e k e kT?? ? ? ? ??11( ) ( )kiu k T e i?? ? 2 ( ) ( )u k e k? 3 ( ) [ ( ) ( 1 ) ] ( )u k e k e k T e k? ? ? ? ?59 直流調(diào)速系統(tǒng)的單神經(jīng)元控制器 ?針對直流調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn)，從控制角度出發(fā)，應(yīng)用反饋原理，將無監(jiān)督的 Hebb學(xué)習(xí)規(guī)則和有監(jiān)督的 WidrowHoff規(guī)則結(jié)合起來，得到神經(jīng)元控制器的學(xué)習(xí)算法。 ( ) ( ) ( ) ( )iiv k e k u k u k?( 1 ) ( ) ( )i i i iw k w k v k?? ? ?不難看出，單神經(jīng)元控制器依照學(xué)習(xí)信號所反映的誤差與環(huán)境的變化，對相應(yīng)的積分、比例、微分系數(shù)進(jìn)行在線調(diào)整，產(chǎn)生自適用控制作用，具有很強(qiáng)的魯棒性，控制器還利用了神經(jīng)元的非線性特性，突破線性調(diào)節(jié)器的局限，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速環(huán)的平穩(wěn)飽和的作用。 60 直流調(diào)速系統(tǒng)的單神經(jīng)元控制器 n單神經(jīng)元 P I D控制器11T soi?Kssiii??? 1 KT sss? 111RT sL?RT C sm eCe?T soi? 1?UnUn* U Ui*UiEIdIdL電流環(huán)采用 PI調(diào)節(jié)器，并校正成典型型系統(tǒng)。轉(zhuǎn)速環(huán)采用單神經(jīng)元 PID控制器。 單神經(jīng)元 PID控制器的參數(shù)設(shè)計(jì)主要是選擇控制器的比例因子、學(xué)習(xí)速率、權(quán)重初值、采樣周期等參數(shù)，它們對學(xué)習(xí)和控制效果有一定的影響。 61 直流調(diào)速系統(tǒng)的單神經(jīng)元控制器 62 THE END Modern Control Engineerin
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