动态定量称重系统控制策略的研究

通动态定量称重系统是一种非线性、大滞后,时变性的系统.PID控制应用广泛,但其参数整定仍未得到很好的解决.因此采用神经网络与PID控制理论相结合,为动态定量称重系统设计了一种神经网络PID控制器,以及提出了新的智能控制策略.该控制器算法简单,通过自学习,记忆功能在线调整PID控制参数Kp、KI,KD,来实现具有最佳组合的PID控制.     

一种神经网络自适应PID控制器

应用人工神经网络的原理,设计了一种神经网络的职能PID控制器。仿真结果表明,此PID控制器对非线性时不变系统有比传统的PID好的控制效果。该控制器将神经网络和PID控制规律融为一体,既具有常规PID控制器结构简单、参数物理意义明确之优点,又具有神经网络自学习、自适应之能力,控制效果明显提高。     

基于神经网络PID电子负载控制系统设计

以电子负载为研究对象,针对其控制系统复杂的非线性和时变性,常规的PID控制方法存在着精度低,自适应能力不强等缺点,以定点32位DSPTMS320F2812作为控制芯片,结合神经网络和常规PID设计了一种神经网络PID控制器.仿真结果表明,通过神经网络PID控制器,能够在线调整PID控制参数,使系统具有更小的超调量和更短的调节时间,而且系统的精度和稳定性也得到大大的提高.神经网络PID控制器是一种动态特性和静态特性良好的控制器,在电子负载控制实验中可以获得满意的控制效果.     

BP神经网络在PID控制器参数整定中的应用

研究工业控制过程,针对控制器优化问题,PID控制是迄今为止在过程控制中应用最为广泛的控制方法.但在实际应用中,对有非线性、时变性系统,无法建立精确模型.为了解决控制参数整定,达到精确控制,改善系统性能,提出一种基于BP神经网络的PID控制器参数整定方法.通过建立三层神经网络模型,在控制过程中将神经网络的隐含层单元分别作为PID的比例(P)、积分(I)、微分(D)单元,从而构造参数自学习的PID控制器,在控制过程中动态调整PID的三个控制参数,从而进行PID控制参数的在线整定.仿真结果表明,基于BP神经网络的PID控制方法在处理非线性和时变系统时,提高了实时性能,增强系统稳定性,并获得更好的控制效果.     

非线性系统的PID控制器的研究与设计

研究工业过程控制,非线性系统难以建立其精确的数学模型,常规PID算法难以实现其控制.对此,将神经网络算法和PID算法结合起来,为提高性能和响应速度,设计了针对非线性系统的自适应PID控制器,PID控制器采用单神经元来实现自适应调整.分别采用了三种学习算法来实现单神经元PID控制器参数的调整,即基于二次型性能指标的学习算法、基于BP神经网络辨识的学习算法和基于RBF神经网络辨识的学习算法.三种算法的仿真结果表明,都实现了PID控制器的自适应调整的目的,实现对非线性系统的有效控制,证明三种方案的可行性.     

主动磁悬浮轴承的神经网络自适应稳定性控制

针对主动磁悬浮轴承本质非线性和开环不稳定的系统特征,设计了一种BP神经网络自适应PID控制器。该控制器采用改进的BP神经网络PID控制算法,通过BP神经网络的自学习和权值调整寻找最优的PID参数,克服了常规PID控制参数整定困难的缺陷,实现了系统的自适应控制。通过MATLAB/Simulink环境和S-Function模块建立了主动磁悬浮轴承控制系统模型,并进行了系统仿真实验,结果表明,BP神经网络自适应PID控制系统响应速度更快,具有更好的动态性能和稳态性能。     

PID控制器参数优化算法的仿真研究

研究PID控制器参数优化问题,现代控制对象具有复杂非线性、时变性特点,引起系统的输出品质特性差,超调大稳定性时间长,控制精度差等.传统PID控制是针对线性控制系统提出的,控制精度比较低.为了提高PID控制精度,基于神经网络提出PID控制器参数自适应优化方法.通过将系统控制偏差和PID控制器的3个参数作为神经网络的输入,最优控制性能作为优化目标,通过神经网络自身学习和加权系数调整,获得最优控制性能的PID控制器参数.仿真结果表明,神经网络的PID控制方法提高了系统控制精度,系统响应速度更快,具有很强的自适应性和鲁棒性,为优化控制系统提供了参考.     

强制循环蒸发系统的非线性自适应解耦PID控制

本文结合现场的实际过程数据,首先应用能量平衡建立了强制循环蒸发过程的动态模型.针对该过程的多变量、非线性以及强耦合特性,在常规增量式PID控制器的基础上提出基于神经网络与多模型切换的非线性自适应解耦PID控制策略.该控制器是由线性自适应解耦PID控制器和基于神经网络的非线性自适应解耦PID控制器以及切换机构组成.其中线性自适应解耦PID控制器可以保证系统的稳定,而基于神经网络的非线性自适应解耦PID控制器则可以有效地提高系统的性能.上述过程的PID参数是通过广义预测的方法得到,最后通过仿真表明,上述控制方法不仅消除了回路间的耦合,在稳定生产的同时提高了蒸发的效率.     

自适应神经PID在挤塑机温控系统中的应用

针对塑料挤出机的多段料筒温度控制,以及常规PID控制在非线性的、时变系统中控制效果的局限性,提出了一种基于BP神经网络整定的PID控制方法.给出了计算机控制系统设计及系统软件开发.由于神经网络具有强大的非线性映射能力,自学习、自适应等优势,通过对系统性能的学习来实现具有最佳组合的PID控制,建立比例、积分和微分三种参数自学习的PID控制器.对锥形双螺杆塑料挤出机的温度控制实验结果表明,用该方法整定的PID控制系统,逼近精度高、鲁棒性好.     

基于神经网络的PID自整定控制系统

文章介绍了一种应用神经网络技术建立的PID自整定控制系统,给出了系统结构,详细分析了BP神经网络和RBF神经网络的结构和学习算法。该系统采用3层BP神经网络,其输出为PID控制器的参数;通过变结构的RBF神经网络辨识控制对象,将得到的输出对输入的梯度信息提供给BP神经网络,BP神经网络根据该信息优化PID控制器参数。仿真结果表明,该系统对于参数扰动较大的非线性系统,其收敛速度快、动态响应能力强、稳定性好,且具有较强的鲁棒性和适应性。     

工业锅炉燃烧过程智能控制系统

针对典型的大时滞，非线形的工业锅炉燃烧控制系统．本文提出了一种基于PID神经元网络的工业锅炉燃烧控制系统．在仿真实验的基础上。对PID神经元网络控制与传统的PID控制进行比较和分析，仿真结果表明．PID神经元网络控制方法具有良好的鲁棒性和抗干扰性。其控制效果优于传统的PID解耦控制。     

Bioreactor temperature profile controller using inverse neural network (INN) for production of ethanol

This paper presents the use of inverse neural networks (INN) for temperature control of a biochemical reactor and its effect on ethanol production. The process model is derived indicating the relationship between temperature, pH and dissolved oxygen. Using fundamental model obtained data sets; an inverse neural network has been trained using the back-propagation learning algorithm. Two types of temperature profile are used to compare the performance of the INN and conventional PID controllers. These controllers have been simulated in MATLAB for a quantitative comparison. The results obtained by the neural network based INN controller and by the PID controller are presented and compared. There is an improvement in the performance of INN controller in settling time and dead time and steady state error over the PID controller.     

基于神经网络的恒温控制系统的研究与设计

由于恒温控制的数学模型很难建立,针对这一难题提出了基于神经网络的PID控制器,侧重介绍了BP神经网络PID控制器算法的基本知识以及控制器的设计原理,通过实验仿真证明了神经网络PID控制器的控制效果比传统的PID控制在静态特性和动态特性方面都有所提高,而且具有较好的鲁棒性,该控制器在工业控制中将会发挥越来越大的作用.     

基于神经网络逆控制的水轮机调节系统

根据神经网络对非线性系统模型的辨识能力,将其与自适应逆控制相结合,对水轮发电机组的逆模型进行建模,构建一种新的水轮机调节系统。该方案以逆系统以及系统辨识理论为基础,以水轮发电机组作为被控对象,分别针对其频率和负荷扰动,建立神经网络在线逆控制器,对系统进行调控,并将仿真结果与传统PID控制进行比较。从仿真结果可以看出,所提的控制方案能够实现对水轮发电机组的有效控制,使系统具有较好的动态性能和鲁棒性。     

直升机智能PID控制研究

针对直升机俯仰角度控制和旋转轴速度控制需求,对模糊PID控制、神经网络PID控制和免疫PID控制在不同控制规律下的系统控制效果进行了对比研究。仿真实验表明,神经网络PID控制器准确性最高,系统响应无误差,稳定性较好,但响应时间较长;模糊PID控制器系统动态响应时间较快,系统稳定性相对最好,但存在微量误差;免疫PID控制器控制直升机旋转轴时,系统响应速度和稳定性明显优于其他两类控制器,但对俯仰角控制效果差。     

神经网络PID在温度控制系统中的研究与仿真

本文提出一种基于BP神经网络的新型智能PID控制方法和一些BP神经网络的基本概念。同传统的PID控制相比较．神经网络智能PID控制有许多优点。把BP神经网络的PID控制方法应用到工业领域的温度控制系统中，仿真结果表明：这种控制方法具有较高控制精度和较强的适应性以及良好的控制效果。     

基于自适应模糊神经网络控制器的网络控制系统

网络控制系统中存在着时延、丢包、网络干扰等问题。针对网络控制系统中存在恶化系统的控制性能,甚至导致系统不稳定的因素,提出了一种基于自适应模糊神经网络控制器的网络控制系统,它能根据系统的实际输出与期望输出误差,利用自适应模糊控制和神经网络自学习的原理进行控制参数的自行调整,以符合控制系统的实际要求,同时,分析了网络延时,丢包率及网络干扰因素对系统性能的影响。利用TrueTime工具箱建立了包含自适应模糊神经网络控制器的网络控制系统的仿真模型,并将其分别与基于常规PID控制器的网络控制系统和基于模糊参数PID控制器的网络控制系统进行了比较。实验结果表明,在相同的网络环境下,基于自适应模糊神经网络控制器的网络控制系统的控制效果比基于常规的PID控制器和基于模糊参数PID控制器的要好,且具有较好的抗干扰能力和鲁棒性能。     

Wavelet neural adaptive proportional plus conventional integral-derivative controller design of SSSC for transient stability improvement

Although the PI or PID (PI/PID) controllers have many advantages, their control performance may be degraded when the controlled object is highly nonlinear and uncertain; the main problem is related to static nature of fixed-gain PI/PID controllers. This work aims to propose a wavelet neural adaptive proportional plus conventional integral-derivative (WNAP+ID) controller to solve the PI/PID controller problems. To create an adaptive nature for PI/PID controller and for online processing of the error signal, this work subtly employs a one to one offline trained self-recurrent wavelet neural network as a processing unit (SRWNN-PU) in series connection with the fixed-proportional gain of conventional PI/PID controller. Offline training of the SRWNN-PU can be performed with any virtual training samples, independent of plant data, and it is thus possible to use a generalized SRWNN-PU for any systems. Employing a SRWNN-identifier (SRWNNI), the SRWNN-PU parameters are then updated online to process the error signal and minimize a control cost function in real-time operation. Although the proposed WNAP+ID is not limited to power system applications, it is used as supplementary damping controller of static synchronous series compensator (SSSC) of two SSSC-aided power systems to enhance the transient stability. The nonlinear time-domain simulation and system performance characteristics in terms of ITAE revealed that the WNAP+ID has more control proficiency in comparison to PID controller. As additional simulations, the features of the proposed controller are compared to those of the literature while some of its promising features like its fast noise-rejection ability and its high online adapting ability are also highlighted.