文档介绍：燕山大学
硕士学位论文
基于神经网络的自适应逆控制方法研究
姓名:冀尔康
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:吴士昌;卢志刚
20060101
摘要系统的自适应逆控制加以研究。当前神经网络、模糊和神经一模糊融合理论了输出—输入反馈缬τ糜诜窍咝宰允视δ婵刂频目尚行裕由甒淌谔岢龅淖允视δ婵刂品椒ň嗄甑姆⒄梗丫取得了很多成果。然而,目前针对自适应逆控制的研究,还主要以线性系统为主,针对非线性系统的研究成果还不多见,迫切需要研究者对非线性论系统等的迅猛发展,给各种非线性系统的研究提供了有力的工具,本课题主要研究利用神经网络实现非线性自适应逆控制的问题,具体工作如下:首先,针对多层前向网络作为逆控制器学习收敛速度慢,易陷入局部极小的问题,研究了基于正交神经网络的直接非线性自适应逆控制,通过修改网络隐层那阈倍龋涌炝松窬绲难肮蹋⑸杓屏宋刷直流电机直接自适应逆控制系统,实现了高性能速度控制。其次,论文研究了基于模糊窬绲南低辰!⒛娼7椒ǎ并且针对热工系统纯延迟对象,设计了相应的模型参考自适应逆控制系统。被控对象能快速跟踪参考模型的输出,有效的克服扰动,适应环境及参数的变化。再次,由于动态递归神经网络相比与静态神经网络的优越性,论文讨设计了隐层为径向基函数的缱允视δ婵刂葡低场U攵圆煌姆线性对象,研究了直接逆控制及存在扰动情况下的自适应扰动消除问题。最后,针对船舶可调螺距螺旋桨控制系统中,传统垢扇拍芰Σ睢难以获得最佳整定效果的缺点,论文研究了基于遗传优化的非线性法进行控制,引入遗传算法对系统控制器各部分参数进行优化,取得了满意的效果。关键词自适应逆控制;非线性;正交网络;:窬纾籈网络:船舶调距桨
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翩躲吴铭作者签名嗟趼作者签字耄绔压不保密彤日期:渺,年;月嘭日燕山大学硕士学位论文原创性声明燕山大学硕士学位论文使用授权书日期:沙∥年;月髟日日期:渺莎年多月可日本人郑重声明:此处所提交的硕士学位论文《基于神经网络的自适应逆控制方法研究》,是本人在导师指导下,在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知,论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。《基于神经网络的自适应逆控制方法研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有,本人如需发表将署名燕山大学为第一完成单位及相关人员。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本,允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文,可以公布论文的全部或部分内容。保密口,在年解密后适用本授权书。本学位论文属于朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊獭
第滦髀自适应逆控制概述的速度冉系玫轿蟛罾吹髡刂破鳌S捎诙韵笫涑霾豢杀苊獾拇嬖谌哦自适应逆控制⋯是由美国斯坦福大学的教授于年首次命名并提出来的,它是自适应控制和自适应信号处理融合而成的新学科,当时在控制界引起了很大的反响,这为设计控制系统和调节器开辟了新的途径,自适应逆控制的基本思想是用自适应滤波方法或神经网络辨识出被控对象的逆模型,串连到被控对象的输入端作为控制器来控制对象的动态特性,使得被控对象的输出跟随系统指令输入,并且加入了扰动消除回路,提高了系统的抗干扰性能。自适应逆控制与传统反馈控制和自适应控制在原理上截然不同。传统的反馈控制方法是将检测到的对象输出反馈到输入端与期望响应缰付对象扰动和对象输出就混合在一起反馈到系统输入端,这样反馈值与期望响应比较后得到的误差包括两个部分:对象扰动和被控对象输出与期望响应的偏差。误差经控制器放大和滤波后驱动被控对象使对象的输出跟随期望响应以及抵消外部干扰,这时控制器既要放大反馈扰动信号使它与对象输出扰动相消,又要将误差信号中输出与期望响应的偏差放大去调节对象输出使对象输出跟随上期望响应,这就产生了矛盾,所以两者间只能折中选择参数,显然调节性能受到了影响。白适应逆控制是一种逆控制方法,使控制器逼近对象的逆映射。该系统的目的是既可以使得对象的输出跟随指令输入,也可以跟踪一个经延迟或平滑过的指令输入。而且对象的动态特性控制和消除扰动的控制是分开来各自独立完成的,从而提高了系统的动态性能,并且成功地抑制了扰动。自适应逆控制的优越性还表现在对被控对象只需要较少的先验知识,通过一定的自适应算法,便可以“学习”和“掌握”对象,进而给出对象逆模型来进行控制工作。用这种方式处理问题,各个自适应子系统相对比较简
自适应逆控制简介单,容易分析和优化。自适应