基于膜計算的神經(jīng)網(wǎng)絡在MIMO控制系統(tǒng)中的應用研究.pdf

1、細胞是生命是基石，研究者從細胞中提取出一種自然計算的新模型——膜計算，其具有分布性、極大并行性并行的優(yōu)點，具有很大研究發(fā)展的潛力。本文基于膜計算的研究成果與基本思想，結(jié)合樹形結(jié)構(gòu)的特點，研究并應用了一種基于樹形分支結(jié)構(gòu)的膜計算優(yōu)化算法，結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡將其運用在多輸入多輸出（MIMO）非線性的復雜系統(tǒng)等實際控制中，并對控制系統(tǒng)進行了仿真實驗分析與比較。本文的研究主要工作歸納如下：
　　（1）首先在標準膜計算的構(gòu)架與思想基礎(chǔ)上，受樹形結(jié)

2、構(gòu)的啟發(fā)，研究應用了一種帶有樹形分支結(jié)構(gòu)的膜計算優(yōu)化算法TMO（tree-structuremembraneoptimizationalgorithm）。此算法結(jié)構(gòu)帶有分支結(jié)構(gòu)，在分支的膜子系統(tǒng)中運用各種進化交流規(guī)則一次進化。隨后首先將此種膜優(yōu)化算法簡單運用到復雜函數(shù)的尋優(yōu)中，對TMO構(gòu)建了測試環(huán)境，進行了尋優(yōu)結(jié)果的測試，并將其與遺傳算法，粒子群優(yōu)化算法等智能優(yōu)化算法進行了仿真比較，結(jié)果分析顯示了此方法尋優(yōu)有效，收斂速度快，求解質(zhì)量高。

3、
　　（2）板球控制系統(tǒng)為一種典型的多輸入多輸出（MIMO）非線性的復雜系統(tǒng)，本文將TMO算法應用在了板球系統(tǒng)中，首先將其與模糊RBF神經(jīng)網(wǎng)絡PID相結(jié)合，然后又將其與神經(jīng)網(wǎng)絡滑模控制相結(jié)合，分別設(shè)計并對板球系統(tǒng)進行了定點控制及軌跡控制的仿真實驗，并與粒子群算法，嵌入式結(jié)構(gòu)的膜算法進行了比較，顯示了該算法的優(yōu)點。
　?。?）風洞是進行空氣動力試驗的重要設(shè)備，有著廣泛的運用，內(nèi)部參數(shù)的控制非常復雜，一樣屬于MIMO復雜系統(tǒng)，本