【摘 要】
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神经网络作为一种现代信息处理的技术,在很多应用中显示其独特的优越性,神经网络PID控制在其中扮演了十分重要的角色,具有很高的研究和应用研究价值。但是,对于目前的神经网
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神经网络作为一种现代信息处理的技术,在很多应用中显示其独特的优越性,神经网络PID控制在其中扮演了十分重要的角色,具有很高的研究和应用研究价值。但是,对于目前的神经网络PID控制算法存在极易陷入局部极小值等缺陷。因此,本文针对这一问题进行了探讨。本论文主要完成了以下几方面工作:1.仿真分析了RBF神经网络的非线性系统辨识,认识到是由神经元向被控对象提供Jacobian信息,实现PID控制参数的在线调整。2.把遗传算法优化的最优解作为RBF神经网络的初始权值,以梯度下降算法微调各控制参数,仿真结果表明经遗传算法优化后的控制精度要优于未经优化的结果,证明了进化算法与神经网络PID控制结合的可行性。3.由于差分进化算法作为一种新的进化算法,被国内外学者广泛关注。大量研究结果发现,差分进化算法具有极强的全局优化能力,比较适合于非线性系统的优化。因此,本文全面深入地研究了差分进化算法的原理、结构和算法特点,针对神经网络初始权值选取不当的缺点,将差分进化算法与RBF神经网络PID控制相结合,仿真证明DE算法优化RBF网络PID控制的可行性。4.由于梯度下降算法自身容易陷入局部极小值,本文提出了用ISA算法训练RBF神经网络并和DE组成了联合算法,共同优化RBF网络的PID控制并用于非线性、时变控制系统,实验仿真证明ISA-DE联合算法的有效性。
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