南沙升降车 升降车动量因子在RBF神经网络中对输出权值,隐含层单元中也和宽度的调整都是采用的梯度下降法
新闻分类:行业资讯 作者:admin 发布于:2017-08-204 文字:【
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南沙升降车 升降车动量因子在RBF神经网络中对输出权值,隐含层单元中也和宽度的调整都是采用的梯度下降法 南沙升降车, 南沙升降车出租, 南沙升降车公司 但是该方法只考虑了k时刻的这些参数的变化,并没有考虑到经验泵积,因此很容易引起网络学习过程的震荡,使得收敛速度变慢。考虑引入动量因子,使输出权值、隐含层单元中也和宽度得迭代法修正。用动量因子修正后,更新具有了一定的惯性,起到了抗震的作用。当变化速率较快时,调节动量因子a使其变化速率减小,减小其收敛速度。而当变化速率较慢时,调节动量因子使其变化速率増大,增大其收敛速度。从而保证其变化方向总是沿着参数收敛的方向进行的。在参数的调整过程中,动量因子《的大小决定了该时刻梯度下降法和前一次的修正量影响所占的比例。因此,在确定动量因子值时要加入误差判断条件。
增速率RBF网络有"近兴奋远抑制"的特性。因此在RBF神经网络调节PID参数的初期,此时系统偏差较大,PID参数不能很快地达到RBF敏感调节的范围,就会造成系统响应速度较慢的问题。因此,考虑引入增速率,来增加系统的响应速度。增速率调节PID的算法如下;其中,Sw和分别表示PID参数Kp、与的増速率。在调节初期,PID参数的偏差较大,参数的调节主要靠增速率来完成,使其能够快速达到RBF神经网络的敏感调节范围。到达RBF神经网络的敏感调节范围后,PID参数的调节主要靠RBF来实现。增速率的取值需反复调试,若增速率过大,则系统易振动。而増速率过小,则提高系统响应速度的效果不明显。因此在实际应用中,调节初期往往会对PID参数进行限幅设畳,以防止出现PID参数调节过大的现象。因此,增速率值的调试相当重要,合适的増速率可大大地提高系统的响应速度。RBF神经网络PID控制结构《统中,系统的控制误差为;PID控制器H项输入分别为;控制算法如下:神经网络的整定指的调整选用如下梯度下降法:改进RBF神经网络整定PID控制器参数的实现步驟如下:1)初始化神经网络的各参数。即通过经验值和仿真实验来确定输入节点个数和隐含层个数,设定PID学习速率、动量因子a等参数。采样得到输入数据K0和系统输出:KA),计算出控制误差e(A)及控制器输入xc(V),xc{2),jcc(3);3)在线构造动态的RBF神经网络,实时对动态RBF神经网络各参数进行调整,并算出神经网络辨识器输出,获得Jacobian辨识信息;4)调试増速率S*、馬和Sw的值;5)对PID控制器加权系数Ap,和Ad进行调整;计算该控制器的输出。返回步骤(2),进行下次采样控制。
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基于改进RBF神经网络的PID控制器(改进RBF-PID)和传统基于RBF神经网络的PID(传统RBF-PID)控制的对比仿真模型,在系统仿真时,加入了如图所示的伪随机多幅值随机信号作为干扰信号。本文采用400mil的调炮角度作为液压系统的信号输入值,来对比改进RBF-PID控制器与传统RBF-PID控制器的控制效果。图5.6为目标位置为400mil时的系统响应曲线,目标位置为400mil时的系统响应误差曲线。使用改进后的RBF-P阻控制器系统响应时间大约是1.26s,稳定误差在[-0.3,0.3]mil之间,基本无超调和振荡现象,对干扰信号具有较好的抑制作用。而传统RBF-PID控制器的响应时间大约是1.97s,稳定误差在[-0.5,0.5]m之间,有超调现象,对干扰信号的抑制作用不如改进后的控制器。因此得出,改进后的RBF-PID控制器有明显的控制优势,基本满足控制要求。
结果除了阶跃信号外,还需输入正弦信号来验证系统在加速度方面的跟踪性能。在火炮系统中,若加速度响应过慢,会导致跟踪目标角度的丢失,从而影响火炮的定位。本文选的输入的正弦信号为成)=2〇〇刪〇心〇+2〇0,其幅值为40〇111周期为53,其输入跟踪响应曲线。系统的初始响应误差较大,体现了控制系统在身管开始运动阶段的快速响应性且改进的BF-PID对震荡有明显抑制。稳态误差都存在着相似的周期性波动,传统RBF-PID保持在[-2.65,2.65]mil之间,改进RBF-PID保持在l;-0.83,0.83]niil455硕±学位论文之间,说明了改进的控制器对系统的非线性因素具有更好的适应性,正弦响应精度较好,可以满足系统的技术指标要求。综上所述,改进RBF-PID控制算法比传统的RBF-PID控制精度更窩,响应速度更快,基本无超调和振荡现象,稳态误差更小,控制效果更好,满足本文系统的控制要求。
介绍了传统PID的控制结构及其控制结构存在的缺瞄,然后介绍了RBF神经网络,针对传统RBF神经网络整定PID参数的时候所存在的响应速度慢以及震荡的问题,引入了动量因子和增速率改进该控制算法。最后利用Matlab对改进后的控制器进行了数值仿真,得出系统的阶跃响应和正弦响应控制效果图,通过与传统RBF-PID控制器的对比可知,该控制器具有明显的优势,控制效果更好,能更好地满足系统的性能需求。为了验证该冗余控制器在实际环境中的控制效果,搭建了同源平衡及定位电液伺服系统的实验系统,并且在该实验系统上进行了实验研究。实验验证结果表明该系统的冗余性能良好,满足系统设计要求。
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