自結(jié)構(gòu)神經(jīng)-模糊控制算法的研究及其應(yīng)用.pdf

1、模糊控制是用于模型結(jié)構(gòu)不確定的復(fù)雜系統(tǒng)的有效算法，廣泛應(yīng)用于氣象、冶金、化工等領(lǐng)域。它通過(guò)經(jīng)驗(yàn)法或試湊法確定隸屬度函數(shù)的數(shù)量及規(guī)則，運(yùn)用模糊推理與合成，形成模糊輸出，達(dá)到對(duì)被控對(duì)象控制的目的。但由于受認(rèn)識(shí)程度的限制，這樣確定的結(jié)構(gòu)對(duì)被控對(duì)象來(lái)說(shuō)往往不很合適，如隸屬度函數(shù)過(guò)多或者過(guò)少，控制規(guī)則過(guò)多或者過(guò)少，從而影響系統(tǒng)的控制效果。因此，研制結(jié)構(gòu)能夠自組織、規(guī)則能夠自調(diào)整的模糊控制算法顯得十分必要。
　　 本文在綜述國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的

2、基礎(chǔ)上，針對(duì)常規(guī)模糊控制結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題，將模糊控制理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有機(jī)結(jié)合，提出了自結(jié)構(gòu)神經(jīng)-模糊控制算法。首先給定具有最少隸屬度函數(shù)和控制規(guī)則的初始精簡(jiǎn)模糊控制器；在此基礎(chǔ)上，利用自結(jié)構(gòu)模糊控制算法對(duì)控制器結(jié)構(gòu)(隸屬度函數(shù)和控制規(guī)則)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整；最后用徑向基函數(shù)(RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)控制器參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)優(yōu)化。解決了基于系統(tǒng)性能的估計(jì)來(lái)動(dòng)態(tài)增加或減少隸屬度函數(shù)和相應(yīng)的控制規(guī)則而引起的控制器較為粗糙等問(wèn)題。同時(shí)，用Matlab對(duì)一階大慣性

3、、大滯后對(duì)象，二階大慣性、大滯后對(duì)象，及非線性被控對(duì)象分別進(jìn)行仿真，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析。仿真實(shí)驗(yàn)表明，與傳統(tǒng)的模糊控制及神經(jīng)-模糊控制算法相比，自結(jié)構(gòu)神經(jīng)-模糊控制算法適用對(duì)象廣，響應(yīng)速度快，控制精度高，算法可行。
　　 為驗(yàn)證方法的有效性，本文對(duì)其實(shí)際應(yīng)用也進(jìn)行了研究。在以單容、雙容水箱為被控對(duì)象，以JX-300.DCS為控制站，以IPC-610工業(yè)計(jì)算機(jī)為工程師站的液位控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究，用SCX語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的模糊