摘 要:本文討論了神經網絡PID控制策略,利用神經網絡的自學習能力進行PID控制參數的在線整定,并使用Matlab軟件進行了仿真研究。仿真結果表明,神經網絡PID控制器參數調整簡單,具有很高的精度和很強的適應性,可以獲得滿意的控制效果。
關鍵詞:神經網絡,BP網絡,PID,參數整定,仿真
Abstract: This paper discusses the nerve network PID control strategy, makes use of the study ability of the nerve network to turning the PID control parameters, and proceeds the simulation research using matlab software. From the simulation results, it is can be shown that Neural Network PID controller have the higher accuracy and stronger adaptability, and can get satisfied control result.
Key word: neural network, BP neural network, PID, parameter turning, simulation
1.引言
PID控制由于其具有直觀性好、實現簡單、可靠性高以及強魯棒性等優點,在工業控制中得到廣泛的應用,尤其適用于建立了精確數學模型的確定性系統。然而常規PID控制效果的優劣直接取決于控制參數選取的好壞,而傳統方法是在獲取控制對象數學模型的基礎上,根據某一整定原則來確定PID參數,但現代工業過程機理復雜,大都存在著非線性、時變、變參數、變結構等不確定性,難以確定精確的數學模型,利用常規的PID控制很難獲得滿意的控制效果。另外,常規PID控制存在著控制參數形式固定、不易在線調整、參數整定過程長、參數間相互影響等問題,這在一定程度上影響了PID控制的使用及控制效果;
為使控制器具有較好地自適應性,實現控制參數的自動調節,可以采用神經網絡控制的方法。利用神經網絡所具有的非線性映射能力、自學習能力、概括推廣能力,結合常規PID控制理論,通過吸收兩者的優勢,使系統具有自適應性,可自動調節控制參數,適應被控過程的變化,提高控制性能和可靠性。
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神經網絡PID控制策略及其Matlab仿真研究