单神经元自适应PID控制器的研究及MATLAB仿真

在分析传统的PID控制器的基础上,提出了一种单神经元自适应PID控制器,这种控制器,不仅结构简单,且具有较好的适应

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悬架系统是汽车的重要组成部分,它对汽车的动力性能有着十分重要的影响。相对于传统的被动悬架而言,主动悬架能更好地协调汽车行驶过程中的平顺性与操纵稳定性,有利于进一步提高汽车的性能。近年来国内外广泛开展了汽车主动悬架的研究和开发工作,汽车主动悬架的研究和开发已成为汽车动力学与控制领域的前沿课题。汽车主动悬架设计的关键任务之一就是要寻求一个能够为汽车提供良好性能的控制律。主动悬架系统的控制设计究其本质而言,可归结为一个典型的不确定、多变量系统的控制问题。但是,大多数现有的主动悬架控制方法往往过于复杂,或者是原理繁琐,或者是附加条件过多,不利于工程应用。因此,从简便实用且有效的观点出发,本文在主动悬架设计中以单神经元智能控制为核心,仅仅用一个神经元来处理主动悬架的不确定、多变量特性,充分体现智能控制以简驭繁的思想,即用简单的方法实现对复杂系统的有效控制。论文主要研究工作包括:1.介绍了两种传统的神经元控制方法:单神经元PID控制和自适应...

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无刷直流电机(BLDCM)是近年来迅速发展起来的一种新型直流电机，它通过外部电子电路换相来代替传统的机械电刷换相，克服了传统直流电机因为电刷与换向器之间的摩擦而带来的电火花、电机损耗及噪音等一系列问题，并具有体积小、调速性能好、输出转矩大、效率高等优点，因而受到了广泛关注。随着电力电子技术的迅速发展以及稀土永磁材料的不断涌现，使得它在国民经济生产的各个领域以及人们的日常生活中具有非常广阔的应用范围和市场前景。因此，对其控制系统的研究具有重要的理论指导和实际工程意义。本文以无刷直流电机为主要研究对象，着重研究了其转速系统的控制方法。论文首先阐述了无刷直流电机控制技术的研究背景及意义，介绍了无刷直流电机的发展历史和国内外控制研究现状，比较分析了PID控制，变结构控制，模糊控制及神经网络控制在无刷直流电机控制领域中的应用。其次，根据无刷直流电机的基本结构及其工作原理，通过分析其数学模型，阐述了无刷直流电机的运行特性和调速方法。然后针对...

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水轮机调节系统是影响电力系统运行质量和安全的最重要的控制系统之一。它主要负责电能有功(频率)的调节,以满足电力系统对电能频率的要求。研究水轮机调节系统,寻找理想的控制方式,具有非常重要的意义。本文在分析水轮机调节系统原理的基础上,采用模块化建模方法,把水轮机调节系统划分为压力引水系统、水轮机、发电机、调速器等几个子系统,分别对其进行了机理建模,从而整合起整个系统的数学模型。针对混流式水轮机,归纳分析了常用的全特性曲线的非线性模型、基于内特性解析的非线性模型的特点。利用水轮机的基本动态方程,考虑了水轮机的损耗等非线性因素,建立起了水轮机的解析非线性模型;该模型物理意义清晰,所需参数少且易得;使用该模型对水电机组的启动过程进行了仿真,结果证实了所建模型的有效性。水轮机调节系统是非线性和时变性的系统,其分析计算分为:①大波动过渡过程下的调节保证计算;②小波动情况下的动态分析。在研究小波动情形时,即系统在稳定工作工况点附近小瞬变时,可以...

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为解决传统PI控制对具有时变、非线性特性的DC/DC变换器动态控制性能不佳的问题,将人工神经网络与PID控制理论相结合,为DC/DC变换器设计了一种单神经元自适应PID控制器。该控制器算法简单,通过对...

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由于电力系统的不断发展以及高水头、大容量水力机组的不断出现,所以对水轮机调速器的性能要求越来越高,在对水轮机调速器的加工、装配工艺以及硬件设计等各个方面改进的同时,对水轮机调速器控制策略的研究是项意义重大的工作。本文总结了当前调节控制规律,并在此基础上对水轮机调节系统的智能控制策略进行了研究仿真。本文采用模块化建模方法,把水轮机调节系统划分为压力引水系统、水轮机、发电机、调速器等几个子系统,分别对其进行了机理建模,在此基础上建立了整个系统的数学模型。针对常规PID控制器难以解决稳定性、快速性和减小偏差之间矛盾的问题,本文引入了具有自学习、自适应功能的神经元控制算法,设计了单神经元自适应控制器；仿真结果表明该控制器具有较好的快速性、很小的超调量。在此基础上,基于MATLAB/Simulink环境,分别对常规PID控制、基于单神经元PID控制及基于遗传算法的自适应PID控制的水轮机调节系统建立了仿真模型。通过对仿真结果的分析,验证了...

(本文共77页)

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