BP神经网络PID控制器在工业控制系统中的研究与仿真.pdfVIP

控 制 理 论 与 应 用 自动化技术与应用》2010年第29卷第5期 ControlTheoryandApplications BP神经网络 PID控制器在 工业控制系统中的研究与仿真 张学燕 ，高培金 ，刘 勇 (1．泰山职业技术学院电子工程系，山东 泰安 271000；2．山东服装职业学院，山东 泰安 271000) 摘 要：~t-x~实际被控对象的时变性和非线性的特点，水文将基于BP神经 卜可络PID的控制器 用于工业控制系统 }【】，同时设计ri层 BP神经 络斗对BP神经网络PID控制器的算法进行J，分忻。仿真结果的分析表明： 文昕设计的BP神经网络PID控制器 在跟随性能、抗扰性能和鲁棒性能厅面表现出J良女f的控制效果。 关键词：人-1；~tb经 络；BP算法；PID控制器；工业过程控制 中图分类 ：TP183 交献怀 码：A 文章编号：1003～724I(2010)05 0009 04 TheResearchingAndSimulitionOfBPNeural NetworkPIDControllerinlndustry’SControISystem ZHANGXue-yan，GAOPei-jin，LIUYong (1．ElectricalEngineeringDepartmentofTaishanPolytechnicVocationalCollege，Taian271000China； 2．ShandongClothingVocationalCollege，Taian271000China) Abstract：Aimedatthecontrolledobject’Scharacterofchangingwithtimeandnon—linear，thePIDcontrollerbasedonBPneural networkisusedinindustrialcontrolsystem inthisarticle．Three—layerBP neuralnetworkisdesignedandBP neural networkPID controlleralgorithm isanalyzed．Theanalysisofthesimulationresultsshowedthat：thePID controllerbased onBPneuralnetworkhasgoodcontroleffectintheperformanceoffollowing，anti—interference，robust． Keywords：artificialneuralnetwork；BPalgorithm；PID Controller；Industry’SControl 1 引言 好比例、积分和微分三种控制作用，形成控制量中既相 PID控制器结构简单，鲁棒性强，目前在很多方面都 互配合又相互制约的关系 ，这种关系不一定是简单的 有着广泛的应用。但是随着科学技术的不断发展和进 “线性组合”，从变化无穷的非线性组合中可以找出最佳 步，被控对象变得越来越复杂，传统的PID控制器对时变 的。神经网络所具有的任意非线性表达能力 ，可以通过 系统和非线性系统往往得不到较好的控制效果。神经 对系统性能的学习来实现具有最佳组合的PID控制。 网络具有 自适应和 自学习能力，神经网络对传统的PID 采用BP网络，可以建立参数k 、k，、k。自学习的PID 控制器进行改造后，对工业控制中的复杂系统的控制有 控制器 。 着更好的控制效果 ，可以有效地改善 由于系统结构和参 数变化而导致的控制效果不稳定的状况3『l[i[6J7【1。 2 基于BP神经网络的PID整定原理 PID控制要取得较好的控制效果