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单级齿轮系统混沌运动及其径向基函数神经网络控制
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作者 王瑞邦 田亚平 +3 位作者 张峰 卢杭 王建勤 杨江辉 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第4期32-38,共7页
为实现3自由度单级直齿轮系统的混沌运动有效控制,用集中质量法建立系统的动力学模型,并用4~5阶Runge-Kutta法求解得到参数区间内的周期运动向混沌运动转迁的规律。针对特定参数区域的混沌运动,以控制参数的扰动量为输出,Poincaré... 为实现3自由度单级直齿轮系统的混沌运动有效控制,用集中质量法建立系统的动力学模型,并用4~5阶Runge-Kutta法求解得到参数区间内的周期运动向混沌运动转迁的规律。针对特定参数区域的混沌运动,以控制参数的扰动量为输出,Poincaré截面上点的欧式距离为输入,构建径向基函数神经网络控制器,使用改进局部搜索能力和寻优速度的引力搜索算法优化径向基函数神经网络控制器的参数,实现系统混沌运动向周期运动的有效控制。结果表明径向基函数神经网络控制方法不受系统的Jacobian矩阵和流形的限制更具有工程普适性。 展开更多
关键词 振动与波 单级齿轮传动系统 混沌控制 径向基函数神经网络 万有引力搜索算法
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虚假数据注入式攻击下无人水面船舶自适应神经输出反馈轨迹跟踪控制 被引量:1
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作者 祝贵兵 吴晨 马勇 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1472-1484,共13页
本文主要研究网络环境下无人水面船舶(Unmanned surface vessels,USVs)遭受虚假数据注入式(False-data-injection,FDI)攻击的跟踪控制问题.其中,内部和外部不确定以及输入饱和约束等实际因素均考虑在设计中.在控制设计过程中,为避免将... 本文主要研究网络环境下无人水面船舶(Unmanned surface vessels,USVs)遭受虚假数据注入式(False-data-injection,FDI)攻击的跟踪控制问题.其中,内部和外部不确定以及输入饱和约束等实际因素均考虑在设计中.在控制设计过程中,为避免将船舶速度的攻击信号引入闭环系统,采用分类重构思想,构造一种新的神经网络(Neural network,NN)状态观测器,同时重构船舶速度和攻击信号.进一步,在backstepping设计框架下,利用重构的攻击信号补偿USVs运动学通道因虚假数据注入式攻击引起的非匹配不确定项.在动力学设计通道中,利用自适应神经技术和单参数学习法,重构由内部和外部不确定组成的复合不确定部分,进而提出自适应神经输出反馈控制方案.理论分析表明,即便在FDI攻击、内外不确定以及执行器饱和约束的情况下,所提控制方案仍能迫使USVs跟踪给定的参考轨迹.同时,仿真和比较结果证实了所提控制方案的有效性和优越性. 展开更多
关键词 无人水面船舶 虚假数据注入式攻击 跟踪控制 单参数学习法 自适应神经控制 输出反馈
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足式机器人腿部关节改进单神经网络PID控制算法研究 被引量:4
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作者 马程 蒋刚 +5 位作者 郝兴安 蒲虹云 陈清平 黄建军 徐文刚 黄璜 《机床与液压》 北大核心 2024年第3期60-66,共7页
为了满足液压足式机器人在复杂环境中实现精确、快速的腿部关节控制需求,把单神经网络PID能够实时调节参数的优点运用到足式机器人液压机械腿关节的控制中,在单神经网络PID的基础上增加机械腿关节的位置和速度控制算法,形成改进单神经网... 为了满足液压足式机器人在复杂环境中实现精确、快速的腿部关节控制需求,把单神经网络PID能够实时调节参数的优点运用到足式机器人液压机械腿关节的控制中,在单神经网络PID的基础上增加机械腿关节的位置和速度控制算法,形成改进单神经网络PID,实现了对神经元比例参数自调整、PID参数的自整定,能够较好地适应内、外参数的变化,增强了腿部关节的快速性、精确性。在Simulink中进行建模仿真以及在设计的以STM32为中央处理芯片的控制平台上进行实验测试,结果表明:改进单神经网络PID在足式液压机器人的腿部关节控制中具有响应速度快、超调量小、控制精度高、鲁棒性强等优点。 展开更多
关键词 电液伺服控制 足式机器人 改进单神经网络PID 参数自整定
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一种无人机姿态智能PID控制研究 被引量:29
4
作者 陈欣 杨一栋 张民 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期611-615,共5页
姿态控制是无人机自主飞行控制的基础 ,其控制律设计结果对无人机飞行特性的影响至关重要 ,它决定了无人机是否能够满足自主飞行要求。为了解决在整个飞行包线中都能获得好的控制效果 ,本文引入了仿人智能比例 ,积分和单神经元控制等智... 姿态控制是无人机自主飞行控制的基础 ,其控制律设计结果对无人机飞行特性的影响至关重要 ,它决定了无人机是否能够满足自主飞行要求。为了解决在整个飞行包线中都能获得好的控制效果 ,本文引入了仿人智能比例 ,积分和单神经元控制等智能控制方法 ,设计出了一种用于无人机姿态控制的智能 PID控制器。控制品质主要表现为响应快、精度高、超调量小 ,能进行稳定的大范围调适 ,鲁棒性强。仿真研究表明 ,这种控制器算法简单 ,易于实现 ,且比常规 展开更多
关键词 无人驾驶飞机 姿态控制 智能PID控制 单神经元控制 自主飞行
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船舶航向离散非线性系统自适应神经网络控制 被引量:14
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作者 王欣 刘正江 +1 位作者 李铁山 蔡垚 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期123-126,131,共5页
针对考虑舵机特性的船舶航向离散非线性控制系统,提出了一种基于神经网络的自适应控制设计方法。为了消除离散系统后推设计中存在"因果矛盾"的问题,原船舶航向离散系统通过变换得到等价的能够预测变量的前向预测系统。通过使... 针对考虑舵机特性的船舶航向离散非线性控制系统,提出了一种基于神经网络的自适应控制设计方法。为了消除离散系统后推设计中存在"因果矛盾"的问题,原船舶航向离散系统通过变换得到等价的能够预测变量的前向预测系统。通过使用单一神经网络逼近系统的所有未知部分,该控制设计方法可以有效地减轻控制系统存在的"计算量膨胀"问题,并具有控制器结构简单,控制参数少,易于工程实现等优点。同时,稳定性分析证明闭环系统的所有信号一致最终有界,并能使得航向跟踪误差任意小。最后,运用"育鲲"轮进行仿真研究以证明所提方法的有效性。 展开更多
关键词 船舶航向控制 离散非线性系统 径向基神经网络 单一神经网络控制 自适应控制 后推控制
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基于RBF神经网络在线辨识的永磁无刷直流电机单神经元PID模型参考自适应控制 被引量:40
6
作者 夏长亮 李志强 +1 位作者 王明超 刘均华 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第11期65-69,共5页
永磁无刷直流电机控制系统是多变量和非线性的。针对传统PID控制方法的不足,提出一种基于径向基函数神经网络在线辨识的单神经元PID模型参考自适应控制方法,并用于永磁无刷直流电机的控制中。该方法构造了一个径向基函数神经网络对系统... 永磁无刷直流电机控制系统是多变量和非线性的。针对传统PID控制方法的不足,提出一种基于径向基函数神经网络在线辨识的单神经元PID模型参考自适应控制方法,并用于永磁无刷直流电机的控制中。该方法构造了一个径向基函数神经网络对系统进行在线辨识,建立其在线参考模型,由单神经元控制器完成控制器参数的自学习,并在数字信号处理器中实现控制参数的在线调节。系统较好地实现了给定速度参考模型的自适应跟踪,结构简单,能适应环境变化,具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁无刷直流电机 单神经元 径向基函数神经网络 PID控制
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基于神经网络PID控制的系统非线性校正的研究 被引量:9
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作者 陈道炯 单世宝 +1 位作者 宫赤坤 韦光辉 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期715-719,共5页
在对BP神经网络PID控制器系统研究的基础上,提出了单神经元的自适应PSD算法。该算法兼有单神经元和自适应PSD算法的特点,简单、实时性好、自适应能力强,可用于控制过程时变、有大滞后的较复杂的对象,是一种实用价值较高的自适应控制算... 在对BP神经网络PID控制器系统研究的基础上,提出了单神经元的自适应PSD算法。该算法兼有单神经元和自适应PSD算法的特点,简单、实时性好、自适应能力强,可用于控制过程时变、有大滞后的较复杂的对象,是一种实用价值较高的自适应控制算法。文中采用BP神经网络PID控制与单神经元PSD自适应控制两种方法对压电式微位移系统进行非线性控制,并取得了良好的效果。 展开更多
关键词 BP神经网络 PID控制器 神经元PSD
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基于RBF在线辨识的AGV转向单神经元PID控制 被引量:13
8
作者 焦俊 陈无畏 +3 位作者 王继先 李绍稳 崔怀雷 王檀彬 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1431-1435,共5页
针对自动引导车(AGV)转向系统的复杂、非线性和时变性,提出了基于RBF神经网络在线辨识的单神经元PID控制来改进常规的PID控制性能。在该控制系统结构中,采用RBF神经网络辨识器实现对转向系统的Jacobian矩阵信息的在线辨识,获得PID参数... 针对自动引导车(AGV)转向系统的复杂、非线性和时变性,提出了基于RBF神经网络在线辨识的单神经元PID控制来改进常规的PID控制性能。在该控制系统结构中,采用RBF神经网络辨识器实现对转向系统的Jacobian矩阵信息的在线辨识,获得PID参数在线调整信息,并由单神经元PID控制器完成控制器参数的在线自整定,实现系统的智能控制。实验结果表明,与常规的PID控制方法相比,该方法具有较高的控制精度、较强的自适应性和鲁棒性,完全可适用于AGV转向系统的控制。 展开更多
关键词 RBF神经网络 单神经元 比例-积分-微分(PID) 非线性控制 转向系统
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基于单隐层神经网络的空天飞行器鲁棒自适应轨迹线性化控制 被引量:12
9
作者 朱亮 姜长生 薛雅丽 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期52-56,共5页
研究了一种新的空天飞行器鲁棒自适应轨迹线性化飞行控制系统设计方案。利用单隐层神经网络的逼近能力在线估计系统中存在的不确定性,神经网络输出用以抵消不确定性对轨迹线性化方法控制性能的影响。鲁棒自适应控制器用以克服逼近误差,... 研究了一种新的空天飞行器鲁棒自适应轨迹线性化飞行控制系统设计方案。利用单隐层神经网络的逼近能力在线估计系统中存在的不确定性,神经网络输出用以抵消不确定性对轨迹线性化方法控制性能的影响。鲁棒自适应控制器用以克服逼近误差,并使闭环系统具有更好的性能。严格的理论证明表明,给定的自适应调节律能够保证闭环系统跟踪误差最终收敛至任意小紧集。空天飞行器高超声速飞行条件下的仿真结果表明,即使在很恶劣的条件下,新方法仍然表现出很好的响应性能。 展开更多
关键词 飞行器控制 导航技术 轨迹线性化控制 单隐层神经网络 高超声速
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基于RBF网络的航空发动机单神经元解耦控制 被引量:4
10
作者 蔡开龙 谢寿生 +1 位作者 王继业 杨伟 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期471-476,共6页
针对航空发动机多变量控制系统中各回路之间存在的耦合现象,提出了一种基于RBF网络辨识的航空发动机多变量单神经元网络解耦控制方法。对发动机的多个控制回路,采用多个RBF网络实时辨识各个回路发动机的数学模型,并将系统的灵敏度信息... 针对航空发动机多变量控制系统中各回路之间存在的耦合现象,提出了一种基于RBF网络辨识的航空发动机多变量单神经元网络解耦控制方法。对发动机的多个控制回路,采用多个RBF网络实时辨识各个回路发动机的数学模型,并将系统的灵敏度信息实时反馈给各回路的控制器,保证了单神经元网络控制器对各回路的准确控制,最终实现对发动机多回路的解耦控制。通过在飞行包线内的仿真,结果表明,该方法不依赖被控对象的精确模型,有效地实现了对发动机的解耦控制,而且具有良好的动静态性能,将其应用于航空发动机多变量解耦控制是行之有效的。 展开更多
关键词 航空发动机 RBF神经网络+ 单神经元网络+ 多变量控制+ 解耦控制+
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基于模糊神经模型的自适应单神经元控制系统设计 被引量:7
11
作者 贾立 陶鹏业 邱铭森 《华东理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期135-139,143,共6页
提出一种基于模糊神经模型的自适应单神经元控制系统。该控制系统首先根据采集到的输入输出数据建立被控过程模型,并在此基础上引入单神经元控制器。通过李亚普诺夫方法对控制器参数进行在线调节,从而使得系统输出值能够较快跟踪设定值... 提出一种基于模糊神经模型的自适应单神经元控制系统。该控制系统首先根据采集到的输入输出数据建立被控过程模型,并在此基础上引入单神经元控制器。通过李亚普诺夫方法对控制器参数进行在线调节,从而使得系统输出值能够较快跟踪设定值。理论分析和仿真结果表明:本文提出的单神经元控制器和传统的PID控制器具有极其相似的结构,因此,具有结构简单、易于操作的特点,具有较快的跟踪速度,并且控制参数可以在线调节。 展开更多
关键词 非线性系统 模糊神经模型 自适应控制 单神经元控制器
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两层模糊神经网络交通信号控制模型 被引量:6
12
作者 毛红阁 刘长旺 +1 位作者 刘香伟 刘伟 《西安科技大学学报》 CAS 2012年第5期662-666,共5页
交叉路口信号的有效控制是减少车辆延误时间的关键,是保证城市交通顺畅的前提。以单交叉路口为研究对象,在仿真希腊学者Pappis提出的模糊控制方法基础之上,基于交叉路口的动态特性及模糊规则的一成不变,提出两层BP神经网络实现单交叉路... 交叉路口信号的有效控制是减少车辆延误时间的关键,是保证城市交通顺畅的前提。以单交叉路口为研究对象,在仿真希腊学者Pappis提出的模糊控制方法基础之上,基于交叉路口的动态特性及模糊规则的一成不变,提出两层BP神经网络实现单交叉路口的模糊信号控制方法,在不同车流量情况下,使用MATLAB工具仿真实现,结果表明:所提出的模糊神经网络具有较强的学习、推理能力,对于车辆的平均延误时间有较好的改进。 展开更多
关键词 神经网络 模糊控制 交叉路口
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位置伺服系统的单神经元PID/CMAC控制研究 被引量:5
13
作者 刘忠 李伟 +1 位作者 彭金艳 廖永忠 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第7期220-222,230,共4页
在分析了位置伺服控制系统基本原理和数学模型的基础上,提出了一种单神经元PID/CMAC复合控制算法和控制器的设计方法。用单神经元PID替代常规PID控制,由神经元来在线调整PID控制参数,利用CMAC神经网络的自学习和自适应能力,来完成系统... 在分析了位置伺服控制系统基本原理和数学模型的基础上,提出了一种单神经元PID/CMAC复合控制算法和控制器的设计方法。用单神经元PID替代常规PID控制,由神经元来在线调整PID控制参数,利用CMAC神经网络的自学习和自适应能力,来完成系统的实时控制。该算法直接应用于位置伺服控制系统,仿真结果表明,与传统PID控制算法相比较,该复合控制算法增强了系统的控制精度,提高了系统的响应速度,具有较强的鲁棒性和抗干扰能力。 展开更多
关键词 位置伺服系统 单神经元PID CMAC神经网络 复合控制方法
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基于AMESim和Simulink联合仿真的阀控马达神经元PID调速系统控制 被引量:18
14
作者 孟凡虎 赵素素 +2 位作者 于子彭 王娜 高峰 《液压与气动》 北大核心 2016年第7期83-88,共6页
为了研究阀控马达调速系统的控制性能,首先介绍了AMESim和Simulink联合仿真的技术,通过AMESim软件建立系统精确的模型,以PID作为控制器,应用神经网络控制理论解决传统PID参数调节困难的问题,并采用神经元PID控制器的改进算法,在Simulin... 为了研究阀控马达调速系统的控制性能,首先介绍了AMESim和Simulink联合仿真的技术,通过AMESim软件建立系统精确的模型,以PID作为控制器,应用神经网络控制理论解决传统PID参数调节困难的问题,并采用神经元PID控制器的改进算法,在Simulink中搭建基于S函数的控制系统仿真模型,最终对阀控马达调速系统进行控制。仿真结果表明:输入阶跃信号时系统的响应速度加快,超调减少,调节时间缩短;施加负载时,转速震荡减小,系统抗干扰能力提高;输入正弦信号时,幅值超调减小,相角滞后减小,跟随性能提高。 展开更多
关键词 阀控马达 联合仿真 神经元PID S函数 调速系统
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基于RBF的改进单神经元PID控制 被引量:2
15
作者 江颖 王静 +1 位作者 许伟明 左小伍 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z2期345-346,共2页
提出一种基于RBF辨识神经网络算法的改进神经网络PID控制,应用最优控制理论中的二次型性能指标加入到控制算法中的加权系数学习修正部分,将RBF与单神经元相结合构成PID控制器,通过Matlab对指定对象仿真控制,得到了良好的效果。比起以往... 提出一种基于RBF辨识神经网络算法的改进神经网络PID控制,应用最优控制理论中的二次型性能指标加入到控制算法中的加权系数学习修正部分,将RBF与单神经元相结合构成PID控制器,通过Matlab对指定对象仿真控制,得到了良好的效果。比起以往的神经网络PID控制,改进的算法在学习速度和实时性都得到了提高。 展开更多
关键词 神经网络 PID控制 单神经元 仿真
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基于RBF神经网络在线辨识的永磁同步电机单神经元PID矢量控制 被引量:6
16
作者 邵伍周 唐忠 +1 位作者 蔡智慧 邹云屏 《电力科学与技术学报》 CAS 2007年第2期48-52,共5页
提出一种基于RBF神经网络在线辨识的永磁同步电机单神经元PID矢量控制新方法,该方法针对传统的PI调节器固定参数所造成的不足,利用具有自适应能力的单神经元PID调节器和RBF神经网络相结合,实现了参数在线辨识,转速在线控制.仿真结果表... 提出一种基于RBF神经网络在线辨识的永磁同步电机单神经元PID矢量控制新方法,该方法针对传统的PI调节器固定参数所造成的不足,利用具有自适应能力的单神经元PID调节器和RBF神经网络相结合,实现了参数在线辨识,转速在线控制.仿真结果表明该方法控制精度高,动态特性好,适合于永磁同步电机的速度控制. 展开更多
关键词 永磁同步电机 矢量控制 单神经元 PID调节器 RBF神经网络 在线辨识
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基于GA的航空发动机单神经元自适应解耦控制器设计 被引量:2
17
作者 彭靖波 谢寿生 马龙 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期743-746,763,共5页
针对航空发动机控制变量间的耦合作用,设计了基于GA优化的单神经元自适应解耦控制器,给出了控制系统的结构及解耦算法。该方法结构简单、易于实现,直接通过对两个通道误差的学习调整权值,实现解耦。仿真表明,在设计点和偏离设计点处,系... 针对航空发动机控制变量间的耦合作用,设计了基于GA优化的单神经元自适应解耦控制器,给出了控制系统的结构及解耦算法。该方法结构简单、易于实现,直接通过对两个通道误差的学习调整权值,实现解耦。仿真表明,在设计点和偏离设计点处,系统均具有良好的动态特性和解耦特性。 展开更多
关键词 航空发动机 单神经元 遗传算法^+ 解耦控制
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基于动态RBF神经网络在线辨识的单神经元PID控制 被引量:22
18
作者 刘寅虎 李绍铭 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第z2期804-807,共4页
针对工业控制领域中复杂非线性时变系统,提出了基于动态RBF神经网络辨识的单神经元PID控制方法。采用动态RBF神经网络辨识器在线辨识系统模型,获得PID参数在线调整信息,并由单神经元PID控制器完成控制器参数的在线自整定,实现系统的智... 针对工业控制领域中复杂非线性时变系统,提出了基于动态RBF神经网络辨识的单神经元PID控制方法。采用动态RBF神经网络辨识器在线辨识系统模型,获得PID参数在线调整信息,并由单神经元PID控制器完成控制器参数的在线自整定,实现系统的智能控制。仿真结果表明,与常规RBF神经网络辨识的PID控制方法相比,该方法具有控制精度高、响应速度快的优点,并且具备较强的自适应性和鲁棒性。 展开更多
关键词 RBF神经网络 单神经元 比例-积分-微分(PID) 非线性控制 最近邻聚类算法
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神经网络监督控制在液压舵机伺服系统中的应用 被引量:3
19
作者 侯波 王平军 +2 位作者 李彦波 张忠 马晓 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2011年第12期61-64,共4页
针对液压舵机伺服系统中存在的非线性因素和工作环境的不确定干扰,提出将改进的神经网络监督控制算法应用到舵机伺服控制系统设计中。该算法采用单神经元PID控制取代常规线性控制用于神经网络控制器学习,以提高控制系统的鲁棒性及神经... 针对液压舵机伺服系统中存在的非线性因素和工作环境的不确定干扰,提出将改进的神经网络监督控制算法应用到舵机伺服控制系统设计中。该算法采用单神经元PID控制取代常规线性控制用于神经网络控制器学习,以提高控制系统的鲁棒性及神经网络模型学习初期系统的稳定性。在Simulink环境中建立液压舵机伺服控制系统模型并进行仿真,仿真结果表明:改进的神经网络监督控制,在液压舵机伺服系统中,具有良好的控制效果和较强的鲁棒性,为舵机伺服系统设计提供了一条新的思路。 展开更多
关键词 液压舵机 神经网络监督控制 单神经元PID 系统仿真
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基于神经网络2自由度PID的解耦控制实现 被引量:4
20
作者 杨青 党选举 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第26期197-199,共3页
论文将2自由度PID引入一类有强耦合带时延的多变量系统,将回路所受耦合量看成干扰量,从而将多回路系统等价成多个单回路系统;针对2自由度PID控制器参数整定困难的特点,论文利用神经网络来实现2自由度PID控制器,使控制器的两组参数能自... 论文将2自由度PID引入一类有强耦合带时延的多变量系统,将回路所受耦合量看成干扰量,从而将多回路系统等价成多个单回路系统;针对2自由度PID控制器参数整定困难的特点,论文利用神经网络来实现2自由度PID控制器,使控制器的两组参数能自适应调整,同时完成系统的解耦与控制工作。仿真结果表明,系统具有很好的静态和动态性能。 展开更多
关键词 2自由度PID 单神经元网络 解耦控制
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