畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-基于rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電液伺服系統(tǒng)智能控制的在線辨識(shí)與pid參數(shù)自適應(yīng)整定

1、基于基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電液伺服系統(tǒng)智能控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電液伺服系統(tǒng)智能控制的在線辨識(shí)與的在線辨識(shí)與PID參數(shù)自適應(yīng)整定參數(shù)自適應(yīng)整定摘要：針對(duì)電液伺服控制系統(tǒng)本質(zhì)上是非線性系統(tǒng)，具有多變量、強(qiáng)耦合、非線性的特點(diǎn)。采用常規(guī)的PID控制時(shí)不能滿足工作裝置的控制要求。本文結(jié)合智能控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)其控制要求，智能控制領(lǐng)域當(dāng)中，RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)器，通過(guò)辨識(shí)器來(lái)辨識(shí)被控對(duì)象的模型和特征；在辨識(shí)的基礎(chǔ)上通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器實(shí)現(xiàn)PID參數(shù)在線調(diào)整和優(yōu)化。本課

2、題通過(guò)仿真試驗(yàn)，證明其有效性。關(guān)鍵字關(guān)鍵字：電液伺服控制系統(tǒng)，PID參數(shù)整定，RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，在線辨識(shí)，自適應(yīng)AbstractFelectrohydraulicservocontrolsystemisessentiallyanonlinearsystemwithmultivariablestrongcouplingnonlinearacteristics.TheconventionalPIDcontrolcannotmeetcontro

3、lrequirementsofwkingdevice.Thistextcombingwiththeintelligentcontrolsystemrealizesitscontrolrequirements.InthefieldofintelligentcontrolRBFneuralwkidentifiercontrolledobjectmodelacteristicsthroughtheidentifiersbaseduponide

4、ntificationbyneuralwkcontrollertorealizePIDparametersturningoptimized.Thistopicprovesitseffectivenessthroughthesimulationtest.Keywds:ElectrohydraulicservocontrolsystemPIDParametertuningRBFNeuralwkonlineidentificationadap

5、tive1引言引言電液伺服控制系統(tǒng)將電子和液壓有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，具有高精度和快速的響應(yīng)能力，能夠控制大慣量實(shí)現(xiàn)大功率運(yùn)動(dòng)輸出，因而它已占領(lǐng)了相當(dāng)廣泛的工程應(yīng)用領(lǐng)域并且日漸擴(kuò)大。它早期用于軍事工業(yè)，后來(lái)逐步向民用工業(yè)推廣，如火炮、雷達(dá)、航海、飛機(jī)、人造衛(wèi)星等的跟蹤和控制系統(tǒng)；機(jī)床工業(yè)的控制裝置；鍛壓設(shè)備中的活動(dòng)梁運(yùn)動(dòng)速度及其行程同步的伺服系統(tǒng)等等，近年來(lái)隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，促使電液控制技術(shù)進(jìn)入到了一個(gè)新的發(fā)展階段。電液

6、控制伺服系統(tǒng)具有精度高，響應(yīng)快，便于調(diào)節(jié)的特點(diǎn)，同時(shí)又能控制大慣量實(shí)現(xiàn)大功率輸出，因而在工業(yè)控制領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。但是電液伺服控制系統(tǒng)本質(zhì)上是非線性系統(tǒng)，具有多變量、強(qiáng)耦合、非線性的特點(diǎn)。采用常規(guī)的PID控制時(shí)系統(tǒng)的控制性能對(duì)模型的誤差比較敏感，在系統(tǒng)工況變化較大時(shí)，系統(tǒng)的中體控制精度不高，不能滿足工作裝置的控制要求。智能控制無(wú)論在理論上還是應(yīng)用技術(shù)上都取得了實(shí)質(zhì)性的發(fā)展。在控制領(lǐng)域，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有自學(xué)習(xí)自適應(yīng)能力和強(qiáng)大的非線性映射能力

7、，為解決非線性系統(tǒng)的建模和控制提供了一條有效的途徑。本課題，首先建立單通道電液位置伺服控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，然后根據(jù)該模型獲取被控系統(tǒng)的輸入輸出數(shù)據(jù)。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)象的特性和模型隨時(shí)都在變化，只不過(guò)變化比較緩慢而已。整定和優(yōu)化好的PID，在一段時(shí)間后，就可能不再有很好的控制效果。為了使生產(chǎn)過(guò)程始終保持良好的控制效果，就要對(duì)PID控制器的參數(shù)進(jìn)行在線調(diào)整和優(yōu)化。神經(jīng)智能PID控制器可分為兩大部分：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)器，通過(guò)辨識(shí)器來(lái)辨識(shí)被控對(duì)

8、象的模型和特征；在辨識(shí)的基礎(chǔ)上通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器實(shí)現(xiàn)PID參數(shù)在線調(diào)整和優(yōu)化。2電液伺服系統(tǒng)的常見(jiàn)智能控制策略概述電液伺服系統(tǒng)的常見(jiàn)智能控制策略概述由于各種實(shí)際工程系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)模越來(lái)越大，所以常規(guī)控制理論與技術(shù)已越來(lái)越難以滿足工程上對(duì)提高自動(dòng)化水平和擴(kuò)大自動(dòng)化范圍的要求。智能控制的理論正是在這種背景下以常規(guī)控制為基礎(chǔ)的進(jìn)一步的發(fā)展和提高。為使電液伺服控制系統(tǒng)具有一定的自適應(yīng)能力和較強(qiáng)的抗干擾能力，將智能控制理論的最新成果引入電液伺服系統(tǒng)

9、的控制當(dāng)中，一直是研究者們進(jìn)行的工作之一。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，作為主要“思維”元件的微處理器功能的不斷提高和價(jià)格的下降，為實(shí)現(xiàn)這一工作提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障。目前智能控制理論的各種新成果已被廣泛引入電液伺服控制系統(tǒng)當(dāng)中，包括仿人智能控制、專家控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等。(1)仿人智能控制仿人智能控制器的原型算法在1979年由重慶大學(xué)周其鑒教授等人提出，1983年在國(guó)際上正式發(fā)表。在國(guó)家自然科學(xué)基金的支持下，李祖樞等人經(jīng)過(guò)20多