文档介绍：摘要虚拟仪器和神经网络一样都是控制理论及其工程应用中的先刂葡低吃谛槟庖瞧骺7⑷砑﨤中的实现方法,并将液位对象是工业上常见的过程控制对象,它具有时变、非线性、大滞后、不确定性等过程控制对象的典型特性。随着工业过程控制对象的日趋复杂化和人们对控制指标越来越高的要求,对于复杂的过程控制对象,单纯使用传统的刂疲丫苣汛锏嚼硐氲目制效果。本文针对这一问题,围绕如何设计更有效的液位控制系统展开研究。论文先采用机理建模的方法对被控对象单容水箱建立了仿真模型,对其设计了常规刂葡低场T诟孟低成杓浦校畚木统规刂破鞯纳杓谱髁讼晗感鹗觯⒍云浣胁问ǖ玫搅俗佳问蟹抡媸匝榛竦昧讼低吃谝何桓ㄖ捣直鹞和霾煌ぷ鞯愦Φ慕自鞠煊η摺然后对单容液位对象设计了神经网络刂葡低场T谏窬络刂葡低成杓浦校畚南瘸浞盅芯苛松窬绮煌峁沟奶点,选择了其中应用较为广泛的多层前向网络结构网络作为系统的神经网络结构部分并叙述了其工作原理和步骤。然后提出了系统的整体结构,对系统控制原理进行了分析,详细叙述了如何设计基于多层前向网的神经网络辨识器蜕窬缈刂破鱊及。如何采用最速下降法训练网络,并在仿真软件中实现了该系统,然后进行试验也得到了系统在给定值分别为、霾煌ぷ鞯愦Φ慕自鞠煊η摺B畚淖詈蟛捎帽冉戏对两个系统的控制结果进行了比较,从比较结果知,神经网络控制系统不论在哪个工作点处都比常规刂葡低潮硐殖鼋稳定状态较快,超调量较小,准确性也更好等特性,从而有力地证实了应用神经网络刂葡低潮瘸9鍼控制系统对于单容水箱液位对象进行控制能获得更好的控制质量。进工具,将二者相结合能更充分地发挥它们的优势,从而获得更好的控制质量,是控制系统发展的必然方向。本文探讨了神经网络其应用于水箱液位的控制,仿真结果表明控制系统具有良好的动、静态控制效果。
本文将神经网络结构与常规惴ń岷弦胍何豢刂葡低的设计,开辟了一种对于液位对象进行控制的新的思路,能为工业上对液位对象的控制理论发展和实际应用提供重要的指导。关键词:神经网络;刂扑惴ǎ灰何豢刂疲恍槟庖瞧鳎籐实现
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魄啤年上肚日年三月一原创性声明关于学位论文使用授权说明本人声明,所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了论文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。’作者签名:本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文;学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。日期:
第一章绪论课题的来源和背景水箱液位控制研究的现状它还在很多领域被广泛使用,因为其具有直观、实现简单、鲁棒性好等一系列优点。针对这一情况,本文将具有前向结构的神经网络与常规液位控制在工业过程控制中非常普遍,具有滞后、非线性、时变性、数学模型难以准确建立等特点。应用常规的惴ń锌刂疲嬖赑最优参数整定困难,易出现较大的超调等问题。即便在某一工作点获得了最优的问源嬖谠谡龉ぷ鞣段ё钣藕捅3殖て诠ぷ髯钣诺任侍狻T诳蒲技术飞速进步、产品质量要求越来越高的今天,采用常规刂撇呗栽诤多工业过程中已经越来越跟不上生产发展的步伐。对此,一些科研人员根据不同岗位液位对象的特点及实现的可能性对液位对象的其他控制方案已做过中国民用航空学院的丁芳、李艳芳、费玉龙等对液位对象设计了智能实验表明该方法不仅简单、快速、精度高,而且具有较好的稳定性和抗干扰液位控制问题是工业生产中一类常见的问题,如饮料罐装、食品加工、溶液过滤、污水处理等多种行业的生产过程中都需要对一些工艺介质液位进行适当的控制,对液位对象的控制问题进行深入研究,可为工业过程控制的理论研究和实践应用提供重要的指导材料。液位对象因具有非线性、滞后、时变性等特性,采用经典刂品桨已很难满足人们对控制效果越来越高的要求。神经网络方法具有信息的分布式存贮、并行处理,以及自组织、自学习的功能,能模拟人的形象思维,在处理多输入、非线性、耦合复杂的对象中有许多成功的应用。经典的刂扑惴ㄋ淙徊荒芡耆阆执ひ瞪目刂埔G螅法相结合,设计了神经网络刂破鳎⒃谛槟庖瞧骺7⑷砑﨤平台下实现了对典型液位对象控制的仿真研究。最后,与普通刂品桨附行比较,分析了不同控制方案的控制效果,为后续研究提供借鉴。较深入的研究和探讨。控制系统【浚饕J钦攵砸何欢韵蟮拇笾秃蟆⑹北浜头窍咝蕴匦越锌刂啤硕宦畚第一章