神经网络及其在伺服系统中的应用

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ddd12322
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
神经网络应用于自动控制领域中,是主要针对系统的非线性和不确定性。目前将神经网络应用于控制系统设计有多种方案,但是所设计的控制器大多结构复杂,针对性较强,应用范围不广。本文针对此类问题加以讨论,进而设计几种结构简单、可调参数少、应用范围广的控制器。  作者在文献研究与理论分析的基础上,对神经网络控制问题进行了理论分析与研究,取得了一定的创造性成果:  (1)滑模变结构控制是一类特殊的变结构控制系统,其特殊之处在于:在切换面上系统将会沿着固定的轨迹产生滑动运动。近些年来,在解决十分复杂的非线性系统综合问题时,变结构系统理论作为一种综合方法得到了重视。在此作者针对三类典型的非线性系统,给出了两种结构简单、可调参数少、应用范围广的控制方案,很好的解决了轨迹跟踪问题。  (2)将基于Widrow-Hoff学习规则的神经网络应用在模型未知的机构上,采用自适应学习结构和直接学习方式,特别是将一个二层神经网络作为未知被控对象的辨识器,而此网络应用Widrow-Hoff delta法则在线学习系统的动态特性。Widrow-Hoff delta法则使得被控对象的实际输出和网络的预测输出之差极小化。这个学习结果可用来调整作为控制器的第二个二层神经网络的联系权值,控制目的是使得被控对象输出去跟踪理想信号。在此详细讨论了采用该控制器后被控系统的闭环稳定性和误差的收敛性,并将该控制器应用于线性稳定系统、线性不稳定系统、非线性系统,且将其拓展性地应用到更加复杂的非线性系统和多输入多输出非线性系统,简化了已知条件,得到了很好的控制效果,从而说明该控制器有广阔的应用范围和很好的应用前景。yy*(3)电机控制问题常表现为被控对象是时变的和不确定的,在这种情况下常规的常值反馈很难满足较高性能指标要求,这里采用神经网络控制策略来解决电机转子输出位置、速度跟踪问题,从而探讨了神经网络在电机控制中的一些应用。  (4)双模目标模拟器是用于双模导引头调试和测试时的目标模拟器。它是将射频喇叭天线和红外信号源加载在机械十字架上,使其在十字架上移动,目标模拟器与模拟信号源相互配合,可模拟目标在空间中的二维运动。  电液伺服系统由于其运动速度快、稳态精度高,至使其在控制中被广泛应用,又由于非对称液压缸占用空间小、制造简单,这里准备将非对称缸电液伺服系统应用在双模目标模拟器的X、Y轴控制上。  非对称缸五阶电液伺服系统是一类典型高阶非线性、时变、增益不对称系统,动态特性随负载变化很大,使用常规PID控制很难满足性能指标的要求,而采用依据误差反向传播原理而设计成的常规单神经元PID控制器又因学习效率低,收敛速度慢,控制效果不能令人满意;20-SIM仿真软件是建立在键图理论上的仿真工具,适合于非线性系统仿真。基于以上特点,推导出非对称缸五阶伺服系统的传递函数模型,对于非对称缸五阶伺服系统建立传递函数模型问题给予了一个较好的补充;采用20-SIM仿真工具建立阀控非对称缸伺服系统仿真模型,并设计出一种学习速率时变的改良单神经元PID控制器,采用此控制器的结果收敛速度远大于采用其它控制器的收敛速度,易于逼近最优值,将其控制的仿真结果与常规PID控制、常规单神经元PID控制的仿真结果相比较,得出该控制策略优于其它策略的结论,用在该目标模拟器上会得到很好的控制效果,能够满足性能指标的要求。  控制器的设计应遵循结构简单,可调参数少,应用范围广的原则,设计出进一步符合此类原则的控制器,是今后研究的方向。  
其他文献
本论文以电梯群控算法为主要研究内容,同时介绍了电梯控制系统的网络集成。本文将模糊推理和神经网络相结合的模糊神经网络技术应用到该群控系统中,选择平均等待时间、长时间等
该文的研究是在本溪钢铁公司炼钢厂的煤气回收系统的技术改造的背景下进行的.本钢煤气回收系统的风机耗能高,经济性差.目前的模型建立工作已经成功,但是由经验法得出的准备投
本论文在课题前期研究的基础上对现代温室黄瓜标准化栽培管理智能决策支持系统做了进一步研究.本论文在原先的基础上对现代温室黄瓜标准化栽培管理智能决策支持软件做了进一
近年来,随着国内汽车需求量的增加,汽车工业高速发展,汽车板簧的应用及需求量也日益增多。板簧的生产要经过很多道工序,国内汽车板簧生产过程当中,用来搬运板簧的多是人力搬
染色体的分析与识别是细胞遗传学的一个重要课题,在遗传病诊断方面有着广泛的实际应用.传统的染色体识别是人工进行的,不仅识别准确率较低,而且整个识别工程相当繁琐,需要耗
嵌入式实时操作系统是嵌入式应用软件的基础和开发平台,其中涉及到软件和硬件两方面的问题。嵌入式实时操作系统的研究的核心在于其内核结构和基本功能的研究以及嵌入式实时操
现代远程教育是在新时期因新技术而产生的新的教育形式.在其兴起的短短几年内,从教学结构、管理模式到教学系统、支撑环境等各方面均成为与此相关的多个领域的学者们研究与探
减摇水舱是应用最广泛的船舶减横摇装置之一,它特别适用于经常工作在零航速或低航速的船舶减摇。而试验摇摆台是用于仿真船舶在波浪作用下的运动的一种模拟装置,为减摇水舱性能
本文的讨论和研究为这个问题的解决提供了一种思路和途径。组织细胞图像检测是将计算机图像技术应用于组织工程,为组织工程科学化服务的研究。本文首先介绍了组织细胞图像检测
TCP/IP协议族是目前应用最为广泛的网络协议,可运行于不同的网络上,但应用最多的局域网技术是以太网技术.该文研究的是如何在嵌入式系统中基于以太网技术有效实现TCP/IP协议