神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID在網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中的設(shè)計和仿真.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是指傳感器、控制器和執(zhí)行器通過網(wǎng)絡(luò)通信連接而成的閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)作為通信媒介，網(wǎng)絡(luò)的特性必然影響控制系統(tǒng)的性能。由于網(wǎng)絡(luò)時延、丟包的存在，通過網(wǎng)絡(luò)傳播的控制信息不能及時到達(dá)目的節(jié)點，傳統(tǒng)的控制算法不再適用于網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，迫切需要研究新的控制策略以應(yīng)對由于網(wǎng)絡(luò)的介入而引起的對控制系統(tǒng)性能不利的影響。如何在網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中實現(xiàn)現(xiàn)有的經(jīng)典控制策略并取得較好的控制效果是網(wǎng)絡(luò)控制研究的一個重要領(lǐng)域，具有深遠(yuǎn)意義。<

2、br>　　工程中仍大量使用PID控制器，PID控制器結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)方便，魯棒性強(qiáng)，控制參數(shù)與工程指標(biāo)密切相關(guān)，如何在網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中應(yīng)用PID控制器是網(wǎng)絡(luò)控制器設(shè)計的一個重要方向。本文從控制器設(shè)計角度，針對延時小于一個采樣周期的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，主要做了如下幾個方面的工作:
　　1.研究了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的時延組成和影響因素，分析了不同節(jié)點驅(qū)動方式下的網(wǎng)絡(luò)時延特性。
　　2.針對傳感器時間驅(qū)動，控制器和執(zhí)行器事件驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)分別

3、建立了時延小于和大于一個采樣周期的狀態(tài)空間模型。
　　3.針對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)PID參數(shù)難以整定的問題，在隨機(jī)時延小于一個采樣周期的情況下，提出單神經(jīng)元模糊PID控制器，用單神經(jīng)元在結(jié)構(gòu)上模擬PID，并利用神經(jīng)元的自適應(yīng)性在線調(diào)整PID參數(shù)。針對單神經(jīng)元學(xué)習(xí)速率敏感的特性，采用模糊算法動態(tài)調(diào)整學(xué)習(xí)速率的大小，并用自適應(yīng)算法調(diào)整比例因子。仿真實驗表明，單神經(jīng)元模糊PID在小于一個采樣周期隨機(jī)時延的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中具有較好的控制效果。