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基于径向基函数神经网络的无人直升机吊装系统滑模减摆控制 被引量:2
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作者 刘楠 陈谋 +1 位作者 吴庆宪 邵书义 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1006-1020,共15页
针对存在非线性、强耦合、外部未知有界干扰和建模不确定性的平面运动下无人直升机吊装系统,研究了一种基于径向基函数神经网络(radial basis function neural networks,RBFNNs)和干扰观测器的无人直升机吊装系统滑模减摆控制方法。首... 针对存在非线性、强耦合、外部未知有界干扰和建模不确定性的平面运动下无人直升机吊装系统,研究了一种基于径向基函数神经网络(radial basis function neural networks,RBFNNs)和干扰观测器的无人直升机吊装系统滑模减摆控制方法。首先将系统模型转换成仿射非线性形式,利用RBFNNs逼近系统不确定性,设计干扰观测器估计神经网络逼近误差与外界未知有界干扰的复合值。然后基于RBFNNs和干扰观测器设计了滑模减摆控制器,并用Lyapunov方法证明闭环系统稳定性;最后通过仿真验证了所设计控制器的有效性。 展开更多
关键词 无人直升机吊装系统 非线性 径向函数神经网络 干扰观测器 减摆控制
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采用干扰观测器智能PID的电磁炒药机温度控制系统设计 被引量:8
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作者 丁威 杜钦君 +4 位作者 赵龙 宋传明 罗永刚 毕胜 王彬 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期133-142,共10页
针对阿胶珠炮制对电磁炒药机温度控制精度和响应速度的要求,提出了一种基于干扰观测器的改进粒子群优化(PSO)径向基函数神经网络(RBFNN)PID的控制方法。根据阿胶珠电磁炒药机结构,建立阿胶珠电磁炒药机温度控制系统数学模型,通过对控制... 针对阿胶珠炮制对电磁炒药机温度控制精度和响应速度的要求,提出了一种基于干扰观测器的改进粒子群优化(PSO)径向基函数神经网络(RBFNN)PID的控制方法。根据阿胶珠电磁炒药机结构,建立阿胶珠电磁炒药机温度控制系统数学模型,通过对控制系统结构分析,构建RBF神经网络结构。利用RBF神经网络的自学习能力,采用梯度下降法对自身参数进行适当调整,实现PID参数动态调整,使系统惯性和时滞性有效抑制。为降低外部干扰影响,分析并构建干扰观测器模型,使干扰量得到实时观测和有效补偿。为弥补RBF神经网络模型参数精度不足,以系统误差瞬时值为适应度函数,利用改进PSO算法对RBF神经网络模型参数寻优,获取最佳控制性能。仿真结果表明:与传统PID控制方法和RBFNN-PID控制方法相比,所提控制方法使调节时间分别减少35 s和19 s,超调量分别降低19.2%和13.1%;与无干扰观测器相比,所提控制方法对外部干扰抑制能力平均提高50%;所提控制方法满足阿胶珠炮制工艺的要求。 展开更多
关键词 电磁炒药机 温度控制 干扰观测器 改进粒子群算法 径向函数神经网络
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重载列车运行过程的建模与RBFNN滑模控制
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作者 李中奇 曾祥泉 余剑烽 《华东交通大学学报》 2024年第5期94-104,共11页
【目的】为解决重载列车在复杂线路条件下难以实现高精度轨迹跟踪控制的问题,提出了一种重载列车多质点模型和径向基函数神经网络滑模控制(RBFNNSMC)方法。【方法】首先,考虑空气制动和钩缓装置约束,建立重载列车多质点模型,并对人为测... 【目的】为解决重载列车在复杂线路条件下难以实现高精度轨迹跟踪控制的问题,提出了一种重载列车多质点模型和径向基函数神经网络滑模控制(RBFNNSMC)方法。【方法】首先,考虑空气制动和钩缓装置约束,建立重载列车多质点模型,并对人为测量误差和车辆参数差异等导致的模型不确定性问题,利用RBFNN对其进行估计。其次,设计一种非线性干扰观测器(NDO)对列车运行中受强风、雨雪等外界快时变干扰进行实时估计。然后,设计Lyapunov函数对整个系统进行稳定性证明。【结果】基于大秦线的实际线路数据,进行RBFNNSMC方法、PID方法和SMC方法的速度跟踪对比实验。仿真结果表明,RBFNNSMC方法的速度误差在±0.15 km/h以内,优于其他两种方法。加入NDO后,RBFNNSMC方法的抗干扰能力也更强。【结论】基于NDO的RBFNNSMC方法的跟踪精度相较于SMC方法在无干扰和受干扰情况下分别提升27.3%和28.9%,鲁棒性有所提升。 展开更多
关键词 重载列车 多质点模型 空气制动 滑模控制 径向函数神经网络 非线性干扰观测器
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二阶非线性不确定系统分段非奇异快速终端滑模控制
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作者 张贝贝 高守礼 赵东亚 《高技术通讯》 北大核心 2017年第11期938-947,共10页
研究了非线性不确定系统的滑模控制。针对传统非奇异快速终端滑模(NFTSM)在平衡点附近收敛速度慢的问题,提出了一种分段非奇异快速终端滑模(PWNFTSM),该滑模通过引入快速终端滑模非线性项,可实现系统有限时间收敛并在平衡点附近的局部... 研究了非线性不确定系统的滑模控制。针对传统非奇异快速终端滑模(NFTSM)在平衡点附近收敛速度慢的问题,提出了一种分段非奇异快速终端滑模(PWNFTSM),该滑模通过引入快速终端滑模非线性项,可实现系统有限时间收敛并在平衡点附近的局部区域保持快速收敛,避免了奇异现象,获得了比传统非奇异快速终端滑模更快的收敛速率。在此基础上,针对二阶非线性不确定系统,设计了一种基于径向基函数(RBF)神经网络干扰观测器(RBFNDO)的分段非奇异快速终端滑模控制算法。干扰观测器可准确估计系统不确定性和外界干扰,并对系统输入进行补偿,从而较大程度地提高了控制精度,改善了系统鲁棒性。运用Lyapunov方法证明了控制系统的闭环稳定性。仿真结果表明,该方法能大大加快系统的收敛速率,提高系统控制精度,改善系统的动态性能。 展开更多
关键词 分段非奇异快速终端滑模(PWNFTSM) 径向函数(rbf)神经网络干扰观测器(rbfndo) 二阶非线性不确定系统 鲁棒性
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