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基于PSO-BP模糊PID的变距取苗机构控制系统设计 被引量:2
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作者 李润泽 王卫兵 李小军 《农机化研究》 北大核心 2025年第2期9-18,共10页
为满足番茄、辣椒等蔬菜作物的移栽需求,基于向下取苗原理设计了一种适用72穴和128穴两种主要番茄钵苗穴盘规格的变距取苗机构,通过建立数学模型获得了取苗机械手参数的目标函数,并利用粒子群和模拟退火混合算法对其结构参数进行优化。... 为满足番茄、辣椒等蔬菜作物的移栽需求,基于向下取苗原理设计了一种适用72穴和128穴两种主要番茄钵苗穴盘规格的变距取苗机构,通过建立数学模型获得了取苗机械手参数的目标函数,并利用粒子群和模拟退火混合算法对其结构参数进行优化。同时,为实现变距取苗机构的精确控制,提出了一种基于PSO-BP的模糊PID算法以提高控制精度,介绍了系统的结构与工作原理,并通过选型计算与分析建模建立了控制系统的数学模型。针对传统PID控制器稳定性差、响应速度慢等不足之处,利用PSO-BP模糊PID对控制器的参数进行在线调整,以满足控制过程中对参数的不同需求。仿真结果与试验数据的分析表明:在参数相同条件下,基于PSO-BP模糊PID控制系统系统稳定性更好、响应速度更快,具有良好的鲁棒性,提升取苗成功率的同时降低了基质损伤率,能够满足变距取苗机构高精度快速稳定控制的需求。 展开更多
关键词 变距取苗机构 PSO-bp神经网络 模糊PID算法 控制系统
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支气管镜机器人的IWOA-BP神经网络-PID控制
2
作者 陈浩 王亚刚 +3 位作者 白冲 胡珍丽 吴启标 田鑫驰 《控制工程》 北大核心 2025年第7期1207-1216,共10页
在支气管镜机器人控制中,传统比例积分微分(proportional integral differential,PID)控制的精度不足,反向传播(back propagation,BP)神经网络易陷入局部最优。针对此问题,提出了一种改进鲸鱼优化算法(improved whale optimization algo... 在支气管镜机器人控制中,传统比例积分微分(proportional integral differential,PID)控制的精度不足,反向传播(back propagation,BP)神经网络易陷入局部最优。针对此问题,提出了一种改进鲸鱼优化算法(improved whale optimization algorithm,IWOA)优化的BP-PID控制方法。首先,IWOA在传统鲸鱼优化算法的基础上,引入非线性收敛因子动态平衡全局搜索能力和局部搜索精度,通过帐篷(tent)混沌映射优化种群分布,利用莱维(Lévy)飞行策略增强全局寻优,并结合贪婪选择机制维持种群多样性,为BP神经网络提供最优初始连接权重。然后,BP神经网络在输入层融合参考输入、系统输出和跟踪误差,通过反向传播动态调整PID控制参数。仿真结果表明,与PID控制、BP神经网络-PID控制及其改进方法相比,所提方法能够大幅度降低系统的超调量,缩短调节时间,使稳态误差趋近于零。该方法具有较高的控制精度和抗干扰性,可显著减少操作中机械振动和组织摩擦,提高支气管镜手术的安全性。 展开更多
关键词 支气管镜机器人 bp神经网络 主从控制 PID控制 位置跟踪
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基于粒子群优化的BP神经网络PID的加速度计组件温控算法 被引量:1
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作者 魏国 朱旭 +3 位作者 高春峰 侯承志 程嘉奕 陈迈伦 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第4期359-366,共8页
在高精度惯性导航系统和惯性重力测量系统中,石英挠性加速度计的温变特性直接影响着系统的导航精度和重力测量系统精度,加速度的高精度信息测量对加速度计组件工作环境温度稳定性提出了更高要求。为进一步提高温控精度和抗扰动能力,提... 在高精度惯性导航系统和惯性重力测量系统中,石英挠性加速度计的温变特性直接影响着系统的导航精度和重力测量系统精度,加速度的高精度信息测量对加速度计组件工作环境温度稳定性提出了更高要求。为进一步提高温控精度和抗扰动能力,提出了基于PSO-BPNN-PID控制器,利用粒子群优化算法和反向传播算法对神经网络PID控制器进行离线和在线的连接权值整定,实现石英挠性加速度计组件一体化温度控制算法,满足加速度计组件的自适应智能控制需求。仿真和实验结果表明,所提算法能够显著提升系统的温度稳定性,可实现±0.002℃的温度稳定控制。同时,验证了系统具备快速响应温度变化的能力,能够在短时间内将温度调整至设定值附近,并有效抑制超调现象。此外,实验还模拟了外部扰动情况,验证了系统在面对扰动时能够迅速恢复稳定状态,表现出优越的抗扰动能力,可以满足多种温度环境下的加速度计组件高精度温控应用需求。 展开更多
关键词 石英挠性加速度计 温度控制 粒子群优化算法 bp神经网络
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Congestion control method: improved ERICA algorithm based on available bandwidth prediction using neural networks
4
作者 LiuZhixin GuanXinping LongChengnian 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2005年第1期151-154,共4页
The improved ERICA algorithm for ABR flow congestion control is presented based on available bandwidth prediction using the BP neural networks in ATM networks. The switch periodically calculates the available bandwidt... The improved ERICA algorithm for ABR flow congestion control is presented based on available bandwidth prediction using the BP neural networks in ATM networks. The switch periodically calculates the available bandwidth, monitors the load of network and updates the ER value according to the PERICA algorithm. The proposed algorithm can keep better performance than ERICA algorithm in simulations. 展开更多
关键词 congestion control bp neural network PERICA.
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基于改进的灰狼算法优化BP神经网络的入侵检测方法
5
作者 彭庆媛 王晓峰 +3 位作者 唐傲 华盈盈 何飞 刘建平 《现代电子技术》 北大核心 2025年第13期96-104,共9页
当今世界的网络安全问题日益突出,入侵检测技术作为网络安全领域的重要组成部分得到迅速发展。目前,BP神经网络广泛应用于入侵检测。但传统BP神经网络权值选取不精确、学习效率低以及易陷入局部极小值,针对以上缺点,文中提出一种基于改... 当今世界的网络安全问题日益突出,入侵检测技术作为网络安全领域的重要组成部分得到迅速发展。目前,BP神经网络广泛应用于入侵检测。但传统BP神经网络权值选取不精确、学习效率低以及易陷入局部极小值,针对以上缺点,文中提出一种基于改进的灰狼算法优化BP神经网络的入侵检测方法。改进的灰狼算法通过改变线性控制参数,以及在灰狼位置更新公式中加入反余切惯性权重策略,以扩展狼群的搜索范围,从而避免陷入局部最优解。利用改进的算法优化BP神经网络的初始权值和阈值,将优化的BP神经网络应用于入侵检测。实验结果表明,改进的灰狼算法具有更好的稳定性、寻优效率和寻优精度,改进的入侵检测方法不易陷入局部极小值,泛化能力强,预测精度高和可靠性好。 展开更多
关键词 非线性控制参数 惯性权重 灰狼优化算法 bp神经网络 入侵检测 网络安全
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基于PSO-BP-PID的动力系统动态负载模拟研究
6
作者 彭达 孙晓帮 张华成 《农业装备与车辆工程》 2025年第7期99-105,共7页
为提升汽车动力台架实验中道路行驶动态负载模拟精度,提出PSO算法与BP神经网络PID控制的复合策略用于负载模拟控制。基于MATLAB/Simulink构建电动汽车动力总成及台架系统动力学模型,采用转速与转矩复合控制;通过BP神经网络实时自适应优... 为提升汽车动力台架实验中道路行驶动态负载模拟精度,提出PSO算法与BP神经网络PID控制的复合策略用于负载模拟控制。基于MATLAB/Simulink构建电动汽车动力总成及台架系统动力学模型,采用转速与转矩复合控制;通过BP神经网络实时自适应优化PID参数构建BP-PID控制算法,再引入PSO算法对BP神经网络初始权值和PID参数基准全局寻优,形成PSO-BP-PID控制算法。搭建HIL测试系统验证表明,该策略较传统PID控制显著增强系统稳定性,提升响应速度与模拟精度,为高精度负载模拟提供参考方案。 展开更多
关键词 台架控制 动态负载模拟 bp神经网络 粒子群优化算法
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一种基于ISSA-BP神经网络的火控系统故障预测方法
7
作者 孟新冉 李英顺 +1 位作者 王德彪 杨松 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第1期52-58,共7页
陀螺仪组能够产生高低方向和水平方向上的稳定和瞄准信号,同时也能够为系统提供火炮更新位置之后的驱动信号,在整个火控系统中发挥着非常关键的作用,因此对陀螺仪组的故障预测非常重要。为了提高预测准确性,提出一种融合正余弦算法和Lev... 陀螺仪组能够产生高低方向和水平方向上的稳定和瞄准信号,同时也能够为系统提供火炮更新位置之后的驱动信号,在整个火控系统中发挥着非常关键的作用,因此对陀螺仪组的故障预测非常重要。为了提高预测准确性,提出一种融合正余弦算法和Levy飞行改进麻雀算法(ISSA)优化BP神经网络的预测方法。利用Circle混沌映射初始化种群,在发现者位置更新时,引入非线性动态学习因子以及融合正余弦的思想,在追随者更新位置时,引入Levy飞行策略,建立ISSA-BP故障预测模型。为了验证模型预测的精度,同时与BP模型、PSO-BP模型、GWO-BP模型、SSA-BP模型进行实验对比,实验结果显示ISSA-BP模型比其他4种模型预测精度更高。 展开更多
关键词 Circle混沌映射 故障预测 火控系统 bp神经网络 麻雀搜索算法
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基于改进GA-BP神经网络的双感应电机控制同步
8
作者 王菁菁 吴嘉轩 潘成 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第7期95-100,105,共7页
针对矿料筛分中使用的同频振动筛,当振动机体的运动轨迹接近于椭圆时筛分效率最优异,这就要求两台感应电机实现同频零相位差控制同步,所以对双感应电机控制同步进行了研究。通过引入遗传算法(genetic algorithm,GA)来优化BP神经网络初... 针对矿料筛分中使用的同频振动筛,当振动机体的运动轨迹接近于椭圆时筛分效率最优异,这就要求两台感应电机实现同频零相位差控制同步,所以对双感应电机控制同步进行了研究。通过引入遗传算法(genetic algorithm,GA)来优化BP神经网络初始连接权值和阈值的选择,增加惯性因子改进输出层和隐含层中的连接权重加速BP神经网络收敛,从而设计出了相位控制器。最后从仿真结果可以看出,在振动自同步中,电机1和电机2之间的零相位差无法实现,而采用基于改进GA-BP神经网络pid控制方法,在控制同步中可以实现上述结果。对比控制方法,设计的GA-BP pid控制方法明显优于其他方法,为工业生产中同频振动筛的应用提供了新的思路和参考。 展开更多
关键词 振动筛 感应电机 控制同步 改进GA-bp神经网络 零相位差
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采用改进BP-PID控制的机器人避障仿真研究 被引量:4
9
作者 吴静松 耿振铎 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第4期437-441,共5页
针对移动机器人避障过程中行驶路径长、寻路速度慢等问题,提出了一种改进反向传播-比例-积分-微分(BP-PID)控制器,并对移动机器人避障效果进行仿真验证。利用移动机器人在二维坐标系的避障简图,得出了移动机器人运动方程式。引用比例-积... 针对移动机器人避障过程中行驶路径长、寻路速度慢等问题,提出了一种改进反向传播-比例-积分-微分(BP-PID)控制器,并对移动机器人避障效果进行仿真验证。利用移动机器人在二维坐标系的避障简图,得出了移动机器人运动方程式。引用比例-积分-微分(PID)控制器和3层BP神经网络结构,利用BP神经网络的学习能力调整PID控制器参数。引用粒子群算法进行改进,通过改进粒子群算法在线优化BP-PID控制器,确保移动机器人BP-PID控制器收敛于全局最优值,从而使移动机器人避障效果更好。在不同环境中,采用Matlab软件对移动机器人避障效果进行仿真,比较改进前和改进后的移动机器人避障效果。结果显示:在不同环境中,改进前和改进后的BP-PID控制器均能使移动机器人安全地躲避障碍物;但是采用改进的粒子群算法优化BP-PID控制器,可以使移动机器人运动路径更短,迭代次数更少,搜索时间更短。采用改进BP-PID控制器,能够提高移动机器人避障过程中寻路速度,缩短行驶路径,效果更好。 展开更多
关键词 移动机器人 bp神经网络 PID控制器 改进粒子群算法 避障 仿真
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基于BP神经网络的Smith-Fuzzy-PID算法在阀门定位中的应用研究 被引量:2
10
作者 谢涛 周邵萍 +1 位作者 王佳硕 裴梓敬 《华东理工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期770-778,共9页
为解决气动调节阀控制过程中出现的超调大、精度低等问题,本文采用BP神经网络整定出较优的PID(Proportional Integral Derivative)控制参数,对Smith预估控制器以及模糊控制器进行设计,实现了基于BP神经网络的Smith-Fuzzy-PID控制方法。... 为解决气动调节阀控制过程中出现的超调大、精度低等问题,本文采用BP神经网络整定出较优的PID(Proportional Integral Derivative)控制参数,对Smith预估控制器以及模糊控制器进行设计,实现了基于BP神经网络的Smith-Fuzzy-PID控制方法。搭建了实验平台,通过阶跃响应实验来对控制方法进行验证,验证结果表明,提出的方法调节过程无超调,调节时间仅为1.9 s,定位精度在±0.5%以内,有效提高了系统的稳定性,实现了气动调节阀的快速精准定位。 展开更多
关键词 气动调节阀 Smith预估 模糊控制 bp神经网络 PID控制
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基于BP神经网络的弹射座椅姿态控制律设计 被引量:1
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作者 王敏 吴威涛 +2 位作者 封锋 陈军 吴明雨 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第11期86-99,I0002,共15页
为提升第四代弹射座椅低空不利姿态下的救生性能,本文建立了弹射座椅在自由飞阶段的动力学模型和中低速弹射状态的双通道姿态控制模型,提出了一种基于反向传播(back-propogation,BP)神经网络的PID(proportion integration differentiati... 为提升第四代弹射座椅低空不利姿态下的救生性能,本文建立了弹射座椅在自由飞阶段的动力学模型和中低速弹射状态的双通道姿态控制模型,提出了一种基于反向传播(back-propogation,BP)神经网络的PID(proportion integration differentiation)控制器的弹射座椅姿态控制方案,以实现对弹射座椅俯仰和横滚姿态的控制。该方案利用遗传算法设计了弹射座椅姿态控制参数寻优模型,获得部分弹射状态对应的最优PID控制参数映射数据集;基于此数据集,采用BP神经网络建立预测模型,直接预测弹射座椅在中低速弹射状态下所对应的姿态控制PID参数;随后,PID控制器根据这些参数输出燃气舵推力矢量喷管的两组舵偏角数值,燃气舵舵片偏转产生的升力和阻力作用于弹射座椅动力学模型,从而调整弹射座椅在自由飞阶段的姿态。为验证控制效果,采用MATLAB/Simulink仿真软件对所提控制方案在不同初始速度、俯仰角以及滚转角弹射状态下的表现进行仿真测试,通过观察弹射座椅在自由飞阶段的姿态角及角速度变化情况,发现弹射座椅的俯仰和滚转姿态均能在火箭包工作时间内调整回正。结果表明,本文设计的基于BP神经网络的PID控制器可以实现中低速弹射状态下弹射座椅的姿态控制。 展开更多
关键词 bp神经网络 姿态控制 弹射座椅 PID控制参数 数值仿真 气动特性
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基于BP神经网络PID的节水灌溉施肥系统研究 被引量:2
12
作者 朱凤磊 张立新 +4 位作者 胡雪 李文春 王晓瑛 孟子皓 吴勋 《农机化研究》 北大核心 2024年第11期53-58,共6页
中国的化肥使用率常年居世界首位,且农业用水利用率较低,依靠个人经验的方法不仅造成了肥料和水资源的浪费,而且使当地生态环境也受到污染。由于管路运输等原因,节水灌溉施肥系统具有模型的时变性、非线性与时滞性的特点,普通控制器很... 中国的化肥使用率常年居世界首位,且农业用水利用率较低,依靠个人经验的方法不仅造成了肥料和水资源的浪费,而且使当地生态环境也受到污染。由于管路运输等原因,节水灌溉施肥系统具有模型的时变性、非线性与时滞性的特点,普通控制器很难对节水灌溉施肥系统的流量进行精准控制。针对上述问题,设计了一种基于BP神经网络PID的控制器,以期实现节水灌溉施肥系统对液体肥流量的精准控制;同时,与传统PID控制器进行对比,用MatLab软件进行仿真分析,得到阶跃响应曲线。研究结果表明:基于BP神经网络PID的控制器具有优异的控制效果,可以满足节水灌溉施肥系统精准控制的实际要求。 展开更多
关键词 灌溉施肥 神经网络 bp-PID 精准控制
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基于GRU-BP算法的高精度动态物流称重系统 被引量:2
13
作者 康杰 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第6期1127-1134,共8页
针对动态物流秤测量精度对载重、采样频率、带速较为敏感的问题,提出了一种高精度动态物流称重系统。首先,采用三因素五水平正交试验法,结合皮尔逊相关性检验原则,使用低通巴特沃斯与卡尔曼滤波器对传感器压力信号进行了滤波降噪处理,... 针对动态物流秤测量精度对载重、采样频率、带速较为敏感的问题,提出了一种高精度动态物流称重系统。首先,采用三因素五水平正交试验法,结合皮尔逊相关性检验原则,使用低通巴特沃斯与卡尔曼滤波器对传感器压力信号进行了滤波降噪处理,并将加速度信号作为模型输入信号,进行了特征补偿;然后,基于深度学习算法,提出了一种改进的门控循环单元模型,在该模型采样区间内将压力与振动改写为时序化信号,并将其共同输入门控循环单元(GRU)模型;最后,对GRU模型进行了改进,对其结构输出了层堆叠误差反向传播神经网络(BP),有效加强了模型的非线性映射能力。研究结果表明:在各类传动速度及测试货物下,该模型的最大测量误差相对于同类型深度学习模型长短期记忆(LSTM)神经网络、循环神经网络(RNN)时序模型及传统数值平均模型的误差,依次降低了16.14%、27.14%、76%,可用于各类称重系统。 展开更多
关键词 深度学习 动态测量系统 门控循环单元 反向传播神经网络 振动补偿 长短期记忆神经网络 循环神经网络
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基于SO-BP神经网络的温室环境预测模型研究 被引量:3
14
作者 张万帆 任力生 王芳 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第8期94-99,106,共7页
由于温室环境中温湿度的调控过程存在滞后响应特性,预测温室环境变化趋势是构建温室精准控制系统中不可或缺的一部分。针对传统神经网络算法在温室预测方面精度不足等问题,提出一种基于蛇优化算法(snake optimizer,SO)优化BP神经网络的... 由于温室环境中温湿度的调控过程存在滞后响应特性,预测温室环境变化趋势是构建温室精准控制系统中不可或缺的一部分。针对传统神经网络算法在温室预测方面精度不足等问题,提出一种基于蛇优化算法(snake optimizer,SO)优化BP神经网络的温室环境预测方法。试验结果表明,该方法预测15 min内温度的决定系数R^(2)为0.9564,比BP模型、HHO-BP模型分别提高14.87%、2.19%,平均绝对误差MAE、平均绝对百分比误差MAPE、均方根误差RMSE值分别为0.4813、2.2378、0.6729;预测15 min内湿度的R^(2)为0.9821,比BP模型、HHO-BP模型分别提高13.12%、2.37%,预测指标MAE、MAPE、RMSE值分别为1.7090、2.5842、2.2838。该模型的预测结果较理想,可用于温室温湿度预测。 展开更多
关键词 温室环境 温湿度预测 精准控制系统 蛇优化算法 神经网络
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基于BP神经网络PID的中子发生器离子源阳极电流控制研究 被引量:1
15
作者 方宁 董翔 +1 位作者 梁参军 郝丽娟 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2024年第1期94-100,共7页
本文将BP神经网络算法与PID控制结合,优化了中子发生器控制离子源阳极电流PID调节过程,实现了控制器自适应整定,提升了控制效果。基于离子源阳极电流控制模型改进了PID算法,通过MATLAB/Simulink软件对两种算法进行仿真并对比分析。通过L... 本文将BP神经网络算法与PID控制结合,优化了中子发生器控制离子源阳极电流PID调节过程,实现了控制器自适应整定,提升了控制效果。基于离子源阳极电流控制模型改进了PID算法,通过MATLAB/Simulink软件对两种算法进行仿真并对比分析。通过LabVIEW控制并采集离子源阳极电流值,使用改进后的BP神经网络PID算法控制程序进行实验。经实验表明,BP神经网络PID对离子源阳极电流控制能够实现参数的自适应整定,相比传统PID控制器超调量更小、响应速度更快,提高了中子发生器的控制稳定性。 展开更多
关键词 中子发生器 离子源 bp神经网络 PID控制器
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基于改进PSO-BP神经网络的网络控制系统时延预测 被引量:6
16
作者 魏天旭 赵燕成 +1 位作者 赵景波 胡阵 《陕西科技大学学报》 北大核心 2024年第3期158-165,173,共9页
针对网络控制系统存在的随机时延问题,本文基于BP神经网络(Back Propagation Neural Network, BPNN)建模方法,在PSO(Particle Swarm Optimization)算法的基础上引入遗传算法中交叉和变异的思想,同时对惯性权重和学习因子采用线性递减和... 针对网络控制系统存在的随机时延问题,本文基于BP神经网络(Back Propagation Neural Network, BPNN)建模方法,在PSO(Particle Swarm Optimization)算法的基础上引入遗传算法中交叉和变异的思想,同时对惯性权重和学习因子采用线性递减和异步时变的改进策略,提出了一种性能更优的改进PSO算法,并用该算法优化BP神经网络,构建了一种改进PSO-BP神经网络的时延预测模型;然后运用MATLAB TrueTime2.0工具箱搭建仿真平台,结合获取到的历史时延采样数据对改进PSO-BP时延预测模型和PSO-BP、BP模型进行性能对比测试.实验表明本文所提出模型的预测精度更高,误差更小,能较好的解决网络控制系统的随机时延预测问题. 展开更多
关键词 网络控制系统 PSO算法 bp神经网络 网络诱导时延 时延预测
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基于BP神经网络的储能VSG参数自适应优化策略
17
作者 刘维莎 石荣亮 +1 位作者 周其锋 钟志贤 《电子测量技术》 北大核心 2024年第23期42-49,共8页
为改善传统虚拟同步发电机系统参数设计复杂及应对有功指令阶跃时的并网有功动态振荡问题,提出一种基于BP神经网络的储能VSG参数自适应优化策略。首先,阐述储能VSG的工作原理及其特性,分析虚拟惯量与虚拟阻尼对其并网有功动态响应特性... 为改善传统虚拟同步发电机系统参数设计复杂及应对有功指令阶跃时的并网有功动态振荡问题,提出一种基于BP神经网络的储能VSG参数自适应优化策略。首先,阐述储能VSG的工作原理及其特性,分析虚拟惯量与虚拟阻尼对其并网有功动态响应特性的影响并确定参数的取值范围;其次,引入具有良好非线性映射性能的BP神经网络,将其应用于储能VSG参数自适应设计中,实现虚拟惯量和虚拟阻尼系数的实时动态调整,进而优化有功动态响应性能;最后,实验结果表明在有功指令突变工况下所述控制策略较固定参数VSG控制策略有功功率超调量从45%下降至2.5%,调节时间减少了0.89 s,输出频率幅值降低了0.1 Hz,这充分体现了所述策略的有效性和优越性。 展开更多
关键词 虚拟同步电机 虚拟惯量 虚拟阻尼系数 bp神经网络 自适应控制
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基于BP神经网络与模糊控制的小麦灌溉系统
18
作者 马世骄 吴文涛 +4 位作者 柴向俐 谢青山 周永 杨庭瑞 赵经华 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1541-1550,共10页
为了提高农业用水的利用效率,实现新疆灌区精准灌溉,在新疆阿勒泰地区福海县阔克阿尕什乡浑沃尔海,根据春小麦的生长环境和各生育时期需水量,设计了基于BP神经网络与模糊控制的小麦灌溉系统。该系统通过田间微型气象站监测、麦田传输数... 为了提高农业用水的利用效率,实现新疆灌区精准灌溉,在新疆阿勒泰地区福海县阔克阿尕什乡浑沃尔海,根据春小麦的生长环境和各生育时期需水量,设计了基于BP神经网络与模糊控制的小麦灌溉系统。该系统通过田间微型气象站监测、麦田传输数据,利用BP神经网络预测出小麦需水量;以需水量和土壤实际湿度的差值和差值变化率作为模糊系统的输入量,灌溉时间作为输出量。将2017年人工灌溉数据与灌溉控制系统相结合利用PYTHON做对比试验,检验灌溉系统优化的效果。结果表明,BP神经网络对春小麦需水量的预测效果较好,验证集决定系数R^(2)为0.854,相对分析误差RPD为2.014,预测结果满足春小麦实际需水标准。模糊控制系统相比于传统控制系统不会出现较大的超调量,有更好的稳定性。BP神经网络与模糊控制灌溉系统比人工灌溉节水约23.9%,说明该灌溉系统能够提高水资源的利用率,对实现精细化农业有着重要的参考意义。 展开更多
关键词 节水优化 模糊控制 bp神经网络 仿真 灌溉系统
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基于PSO-BP神经网络的回转窑喷煤量预测 被引量:2
19
作者 阳诚平 刘奇 +5 位作者 刘曙 劳逸 汤启宙 文爽 周德军 赵士林 《烧结球团》 北大核心 2024年第5期47-55,102,共10页
喷煤量调节是回转窑内各段温度控制的主要途径和手段,但由于回转窑内球团的煅烧过程具有非线性、时滞性、多变量和不确定性等特点,该部分温度难以有效控制。本文构建一种基于粒子群算法优化BP神经网络(PSO-BP)的回转窑喷煤量预测模型,... 喷煤量调节是回转窑内各段温度控制的主要途径和手段,但由于回转窑内球团的煅烧过程具有非线性、时滞性、多变量和不确定性等特点,该部分温度难以有效控制。本文构建一种基于粒子群算法优化BP神经网络(PSO-BP)的回转窑喷煤量预测模型,通过仿真试验对比喷煤量的预测值与实际值,分析误差和辨识模型的拟合效果。结果表明:PSO-BP神经网络预测模型的精度优于原始BP神经网络,具有较高的寻优效率,总体拟合效果较好,其线性拟合度约为0.95,绝对误差约为0.09 t/h,相对误差约为2.4%。基于PSO-BP神经网络模型预测预热段的温度平均相对误差为0.8%,总体平均温度波动在±10℃以内,说明构建的回转窑喷煤量预测模型准确可靠且适用性强,将建立的神经网络作为前馈控制模块与传统的PID控制相结合构成预热段温度自动控制系统,可实现回转窑温度场稳定控制。 展开更多
关键词 回转窑 球团 粒子群算法 bp神经网络 喷煤量 温度控制
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基于Rayleigh-BP模型的压电驱动系统迟滞建模与前馈控制
20
作者 张萌 范鹏举 +1 位作者 王俊璞 刘时成 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1597-1605,共9页
针对可调谐半导体激光器压电驱动系统的迟滞非线性,提出了一种基于Rayleigh-BP模型的建模及控制方法。利用空间扩展法建立了Rayleigh-BP率相关迟滞模型,该模型实现了对压电驱动系统的率相关迟滞非线性的精准预测;利用逆向算法求解了Rayl... 针对可调谐半导体激光器压电驱动系统的迟滞非线性,提出了一种基于Rayleigh-BP模型的建模及控制方法。利用空间扩展法建立了Rayleigh-BP率相关迟滞模型,该模型实现了对压电驱动系统的率相关迟滞非线性的精准预测;利用逆向算法求解了Rayleigh模型的逆模型,并将该模型与BP神经网络结合,设计了前馈控制器对系统进行补偿;对前馈控制方法进行了仿真与实验验证。结果表明,建立的Rayleigh-BP模型具有较高的精度,在10 Hz时均方根误差仅为0.0469μm。前馈控制方法可以明显提高系统输出的线性度,在40 Hz时仿真结果均方根误差为0.0274μm,线性相关系数R 2为0.99992;在30 Hz时实验结果均方根误差为0.0506μm,线性相关系数R 2达到了0.99955,极大降低了迟滞现象。 展开更多
关键词 迟滞非线性 Rayleigh模型 反向传播(bp)神经网络 前馈控制
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