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基于模糊神经网络PID的煤矿掘进机俯仰控制研究 被引量:2
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作者 毛清华 陈彦璋 +3 位作者 马骋 王川伟 张飞 柴建权 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第8期135-143,共9页
目前煤矿掘进机俯仰控制主要采用PID控制方法,在掘进机俯仰控制时变性与液压系统非线性情况下的控制精度不高。掘进机俯仰控制通过控制液压缸行程实现,将传统PID算法与模糊控制、神经网络等相结合,可有效提高液压缸行程控制精度。提出... 目前煤矿掘进机俯仰控制主要采用PID控制方法,在掘进机俯仰控制时变性与液压系统非线性情况下的控制精度不高。掘进机俯仰控制通过控制液压缸行程实现,将传统PID算法与模糊控制、神经网络等相结合,可有效提高液压缸行程控制精度。提出了一种基于模糊神经网络PID的煤矿掘进机俯仰控制方法。通过分析掘进机支撑部运动学关系,得到俯仰角与支撑部液压缸的数学关系;介绍了掘进机俯仰控制液压系统工作原理,建立了液压系统及其传递函数模型;将模糊控制与神经网络相结合,形成模糊神经网络,利用模糊神经网络优化PID控制参数,再结合支撑机构数学模型和液压系统传递函数模型,建立掘进机俯仰角模糊神经网络PID控制模型,实现煤矿掘进机俯仰机构自动精确控制。该方法可使掘进机俯仰机构更加快速、准确到达预设位置,解决掘进机俯仰控制中的时变性与非线性难题。仿真结果表明:模糊神经网络PID控制算法相较于模糊PID和PID控制算法,跟踪误差分别降低了69.34%和74.49%。通过液压缸位移控制模拟煤矿掘进机在突变工况和跟随工况下的俯仰控制,结果表明:模糊神经网络PID控制算法相比模糊PID和PID控制算法,俯仰控制跟踪误差最小,对位置信号的平均响应时间分别缩短了27.22%和50.33%,动态控制性能更好。 展开更多
关键词 掘进机俯仰控制 俯仰角 模糊神经网络pid 液压系统 液压缸位移控制 支撑机构
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基于粒子群优化BP神经网络PID的供热控制系统仿真研究
2
作者 李远航 高晓红 +1 位作者 姜庆龙 韩云峥 《吉林建筑大学学报》 CAS 2024年第1期72-78,共7页
供热系统技术属于清洁技术,但其能耗非常大,因此在供热系统中能源的损耗问题就显得尤为重要。与此同时,我国供暖过程多数是用传统PID对供暖系统进行控制,由于传统PID控制响应时间长、超调量高且受外界影响较大,造成能源未充分利用、浪... 供热系统技术属于清洁技术,但其能耗非常大,因此在供热系统中能源的损耗问题就显得尤为重要。与此同时,我国供暖过程多数是用传统PID对供暖系统进行控制,由于传统PID控制响应时间长、超调量高且受外界影响较大,造成能源未充分利用、浪费现象严重。因此针对此问题,提出了在供暖系统中采用一种基于粒子群优化BP神经网络PID的控制策略,不仅可以解决供暖时水温不稳定、水温上升时间长等问题,而且可以更好地解决能源未充分利用问题。本文建立供热系统的数学模型,然后利用Matlab中的Simulink设计并仿真粒子群BP神经网络PID控制器。实验结果表明,改进后的PID控制器抗干扰能力强且具有较好的鲁棒性,对供热控制系统有更好的控制效果。 展开更多
关键词 供热系统 粒子群 粒子群BP神经网络pid MATLAB
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基于神经网络PID综掘巷道超前支架支撑力自适应控制 被引量:18
3
作者 薛光辉 管健 +3 位作者 柴敬轩 张昊 瞿圆媛 吴淼 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期3596-3603,共8页
掘进扰动下,煤炭深部开采高地应力会导致深部围岩大范围塑性破坏和强烈动力失稳,且持续时间较长,存在安全隐患,严重威胁着掘进工作面煤矿工人的人身安全。近年来,国内外学者在深部围岩压力变化规律、围岩控制理论和超前支护等方面开展... 掘进扰动下,煤炭深部开采高地应力会导致深部围岩大范围塑性破坏和强烈动力失稳,且持续时间较长,存在安全隐患,严重威胁着掘进工作面煤矿工人的人身安全。近年来,国内外学者在深部围岩压力变化规律、围岩控制理论和超前支护等方面开展了许多研究,但仍存在许多亟待解决的问题。超前支架的支撑力自适应围岩压力变化可充分利用巷道围岩的自承载能力,避免巷道围岩出现破裂、碎裂等现象。介绍了一种自移式超前支架的结构,分析了该支架支撑力液压控制系统,建立了该控制系统的数学模型,研究了该系统在无控制算法、传统PID控制和神经网络PID控制等情况下的系统性能;根据旗山矿的地质条件建立了围岩-超前支架力学耦合模型,利用FLAC3D软件仿真拟合得到了巷道围岩压力变化曲线;并以此曲线为输入,模拟研究了在传统PID控制和神经网络PID控制两种算法时超前支架支撑力对巷道围岩压力变化的自适应变化规律。研究结果表明,与传统PID控制相比,采用神经网络PID控制算法后,支架支撑力控制系统调节时间约为2 s,缩短了16倍,超调量约为6%,动态性能得到了改善;自适应围岩压力跟踪误差为0.005 5,改善了6.8倍,证明了神经网络PID控制策略能够对支架支撑力进行控制且其控制效果比传统PID控制效果有较大优势。 展开更多
关键词 深部开采 围岩控制 超前支护 自适应控制 神经网络pid
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车辆起步过程神经网络PID控制研究 被引量:11
4
作者 高原 刘奇芳 +1 位作者 卢晓晖 陈虹 《吉林大学学报(信息科学版)》 CAS 2013年第4期389-396,共8页
针对车辆起步工况的多样性,笔者设计了神经网络PID(Proportion Integration Differentiation)控制器,通过对离合器的转速跟踪控制,在保证发动机不熄火的前提下,实现了AMT(Automatic Manual Transmission)车辆快速平稳起步的控制目标。... 针对车辆起步工况的多样性,笔者设计了神经网络PID(Proportion Integration Differentiation)控制器,通过对离合器的转速跟踪控制,在保证发动机不熄火的前提下,实现了AMT(Automatic Manual Transmission)车辆快速平稳起步的控制目标。为了验证控制器的有效性,建立了中型卡车的传动系模型,其中包括发动机、离合器、变速箱、主减速器和车轮等,并且根据实际起步情况,设置了正常起步、急起步、载重起步和坡路起步4种工况,进行了AMESim-Simulink联合仿真实验。通过与传统PID控制器的控制效果相比较,分析得出,神经网络PID控制器能在变工况下很好地完成AMT车辆起步控制,具有良好的自适应性。 展开更多
关键词 AMT自动变速器 干式离合器 起步控制 神经网络pid
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采用免疫BP算法的模糊神经网络PID控制器 被引量:8
5
作者 葛锁良 方唐利 岳胜 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期679-682,704,共5页
文章在传统PID控制器的基础上,结合模糊控制和神经网络控制理论设计出自适应模糊神经网络PID控制器,并将免疫反馈机制应用到BP学习算法中,通过自适应调整学习速率,改善算法的收敛性;通过Matlab仿真验证了引入免疫反馈机制的BP算法的优... 文章在传统PID控制器的基础上,结合模糊控制和神经网络控制理论设计出自适应模糊神经网络PID控制器,并将免疫反馈机制应用到BP学习算法中,通过自适应调整学习速率,改善算法的收敛性;通过Matlab仿真验证了引入免疫反馈机制的BP算法的优越性。仿真及实际应用结果表明,采用免疫BP算法的模糊神经网络PID控制器响应速度快,控制输出稳定,抗干扰能力强,鲁棒性好,较模糊PID和传统PID控制器具有更好的动、静态特性。 展开更多
关键词 模糊神经网络pid控制器 免疫反馈机制 BP学习算法
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带预测模型的神经网络PID控制器 被引量:8
6
作者 胡凌燕 辛勇 胡熹平 《南昌大学学报(工科版)》 CAS 2001年第3期63-68,共6页
在研究PID控制和神经网络的基础上提出了一种带预测模型的神经网络PID控制器 该控制器是一种 3层前向神经网络 ,它适用于工业过程中常见的慢时变大时滞控制系统以及控制对象具体模型难以确定的控制系统 该系统能在线调整PID控制器的 ... 在研究PID控制和神经网络的基础上提出了一种带预测模型的神经网络PID控制器 该控制器是一种 3层前向神经网络 ,它适用于工业过程中常见的慢时变大时滞控制系统以及控制对象具体模型难以确定的控制系统 该系统能在线调整PID控制器的 3个参数Kp,Kd,Ki,再经PID调节器产生最优的控制作用于被控对象 采用该控制器对模型参数缓变的系统进行仿真 ,结果表明该控制器具有良好的自学习能力 。 展开更多
关键词 神经网络 自适应控制 pid控制 神经网络pid控制系统 预测模型 仿真
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基于神经网络PID控制的客车ECAS设计与实现 被引量:5
7
作者 全力 彭桂雪 +2 位作者 彭彦松 常辉 徐兴 《汽车技术》 北大核心 2009年第11期8-11,共4页
以飞思卡尔MC9S08GB60单片机为控制核心,以亚星YBL6891H型客车为试验对象,针对空气悬架系统本身的非线性特性,采用神经PID控制算法,设计了一种通过检测车身高度对空气弹簧进行充排气,进而改变弹簧刚度的客车电控空气悬架系统。根据悬架... 以飞思卡尔MC9S08GB60单片机为控制核心,以亚星YBL6891H型客车为试验对象,针对空气悬架系统本身的非线性特性,采用神经PID控制算法,设计了一种通过检测车身高度对空气弹簧进行充排气,进而改变弹簧刚度的客车电控空气悬架系统。根据悬架评价指标建立了电控悬架的2自由度1/4车辆模型,通过仿真验证了该悬架系统对悬架动行程、车轮动载荷及车身垂直加速度这3项汽车行驶平顺性评价指标的改善,最后通过试验验证了所设计控制策略的正确性。 展开更多
关键词 大型客车 行驶平顺性 电控空气悬架 神经网络pid控制
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基于线性二次型最优控制和径向基神经网络PID的ESC控制策略 被引量:6
8
作者 罗文发 吴光强 郑松林 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期494-499,共6页
为提高电子稳定控制(ESC)的鲁棒性和自适应能力,采用联合扩展卡尔曼滤波方法估算轮胎侧偏刚度,改进了2自由度模型,在此基础上提出了线性二次型最优控制和径向基神经网络PID联合的控制算法,设计了双层控制器,其上层控制器通过线性二次型... 为提高电子稳定控制(ESC)的鲁棒性和自适应能力,采用联合扩展卡尔曼滤波方法估算轮胎侧偏刚度,改进了2自由度模型,在此基础上提出了线性二次型最优控制和径向基神经网络PID联合的控制算法,设计了双层控制器,其上层控制器通过线性二次型最优控制算法获取主动横摆力矩,下层控制器通过径向基神经网络PID进行车轮分配和变滑移率的控制。采用15自由度车辆模型进行了仿真验证,结果表明设计的控制策略较好地满足ESC的控制要求,并具备良好的自学习功能和瞬态控制能力。 展开更多
关键词 ESC控制策略 联合扩展卡尔曼滤波 轮胎侧偏刚度 线性二次型最优控制 径向基神经网络pid
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神经网络PID控制器在跳汰机自动排料系统中应用 被引量:3
9
作者 廉文利 贾兆旻 孙军 《煤矿机械》 北大核心 2012年第3期211-212,共2页
针对于自动排料系统的时变非线性特点与常规PID控制规律的不足,介绍了1种神经网络PID控制器,阐述了自适应神经网络PID控制器的结构、原理及其运用。实践证明本控制方案切实有效。
关键词 跳汰机 自适应控制系统 神经网络pid
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神经网络PID在煤泥干燥温度控制中的应用 被引量:2
10
作者 王海群 张玮 王玉东 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2009年第11期151-153,共3页
针对煤泥滚筒干燥机出口温度的控制,提出了应用基于BP神经网络的PID控制器对其进行控制,并研究了它的学习算法,进行了MATLAB仿真,通过仿真结果与传统PID进行了比较。仿真结果表明,神经网络PID控制器在煤泥干燥温度控制中具有很高的应用... 针对煤泥滚筒干燥机出口温度的控制,提出了应用基于BP神经网络的PID控制器对其进行控制,并研究了它的学习算法,进行了MATLAB仿真,通过仿真结果与传统PID进行了比较。仿真结果表明,神经网络PID控制器在煤泥干燥温度控制中具有很高的应用价值。 展开更多
关键词 温度控制 神经网络pid控制器 学习算法 仿真
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基于神经网络PID控制的包装印刷位置伺服系统 被引量:2
11
作者 罗瑞琼 张亚鸣 谢平凡 《长沙铁道学院学报》 CSCD 北大核心 2003年第1期61-65,共5页
针对包装印刷传动位置伺服系统,介绍一种基于共轭梯度学习算法的神经网络自适应PID控制方法.利用神经元的自学习、自适应特点,通过对位置系统的在线边学习边控制实现系统的快速实时控制.仿真研究表明,该传动位置伺服系统不仅具有令人满... 针对包装印刷传动位置伺服系统,介绍一种基于共轭梯度学习算法的神经网络自适应PID控制方法.利用神经元的自学习、自适应特点,通过对位置系统的在线边学习边控制实现系统的快速实时控制.仿真研究表明,该传动位置伺服系统不仅具有令人满意的静、动态性能,还有较强的鲁棒性与自适应性. 展开更多
关键词 包装印刷 位置控制 神经网络pid控制
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神经网络PID算法在BTT导弹度控制中的应用 被引量:3
12
作者 王强 陈晨 王晓恩 《航空计算技术》 2008年第4期1-3,7,共4页
提出一种基于神经网络PID的控制系统,为缺乏精确数学模型的非线性对象——BTT导弹,提供了一种有效的控制方案。仿真及实验结果表明,该控制方法可实现导弹三通道的解耦控制和输出渐近无差跟踪,可获得满意的控制效果。
关键词 BTT导弹 神经网络pid 数字仿真
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基于神经网络PID的协调控制系统的研究与应用 被引量:3
13
作者 朱小娟 张家生 顾新宇 《沈阳工程学院学报(自然科学版)》 2008年第1期50-52,共3页
针对大容量火电机组传统控制方式存在的不足,将基于神经网络的PID控制方法应用在单元机组的协调控制系统中,对单元机组进行协调控制,以提高锅炉的响应速度,满足单元机组快速性和稳定性的要求.实验证明,此控制方案具有一定的理论意义和... 针对大容量火电机组传统控制方式存在的不足,将基于神经网络的PID控制方法应用在单元机组的协调控制系统中,对单元机组进行协调控制,以提高锅炉的响应速度,满足单元机组快速性和稳定性的要求.实验证明,此控制方案具有一定的理论意义和实际应用价值. 展开更多
关键词 协调控制系统 多变量 神经网络pid
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基于模糊神经网络PID在曝气池溶解氧控制系统中的应用 被引量:7
14
作者 叶凤英 胡慕伊 《中华纸业》 CAS 2019年第6期25-30,共6页
对于造纸污水处理中的曝气池控制系统,由于溶解氧浓度控制存在着大滞后,非线性以及波动大,难以确定数学模型等问题,本研究提出了模糊神经网络PID控制溶解氧浓度。利用MATLAB对算法进行仿真,结果表明,该控制器鲁棒性好,超调量小,响应迅速。
关键词 溶解氧浓度 曝气池 模糊神经网络pid控制 MATLAB仿真
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拖拉机多段液压机械无级变速器的神经网络PID控制 被引量:5
15
作者 张明柱 郝晓阳 尹玉鑫 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2017年第6期93-98,共6页
为改善配备有多段液压机械无级变速器(hydro-mechanical continuously variable transmission,HMCVT)拖拉机的动态响应性能和行驶平稳性,保证拖拉机按照目标车速稳定行驶,提高拖拉机的驾驶舒适性和作业质量,以东方红400马力轮式拖拉机... 为改善配备有多段液压机械无级变速器(hydro-mechanical continuously variable transmission,HMCVT)拖拉机的动态响应性能和行驶平稳性,保证拖拉机按照目标车速稳定行驶,提高拖拉机的驾驶舒适性和作业质量,以东方红400马力轮式拖拉机为研究对象,对多段HMCVT拖拉机行驶车速进行神经网络PID控制研究。根据实际车速变化实时调节PID控制器的参数,实现对目标车速的控制。利用Matlab/Simulink仿真建模软件建立神经网络PID控制器和拖拉机传动系统模型,对多段HMCVT拖拉机进行神经网络PID控制仿真并与常规PID控制进行比较可知,神经网络PID控制器对车速控制具有更好的自适应能力和鲁棒性。研究结果可为多段HMCVT拖拉机的自动化操作控制提供参考。 展开更多
关键词 液压机械无级变速器 HMCVT建模 神经网络pid控制 自适应性 鲁棒性
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温室温度控制系统神经网络PID控制算法研究 被引量:7
16
作者 薄永军 《安徽农业科学》 CAS 2014年第13期4102-4104,共3页
在以优质、高效、高产为目的的现代化农业发展新阶段,温室自动化技术的研究受到广泛重视。对于温室自动控制系统,由于其非线性、强耦合、纯滞后、大惯性的自身特性,传统PID控制已难以满足高品质温室控制系统的需求。由于BP神经网络具有... 在以优质、高效、高产为目的的现代化农业发展新阶段,温室自动化技术的研究受到广泛重视。对于温室自动控制系统,由于其非线性、强耦合、纯滞后、大惯性的自身特性,传统PID控制已难以满足高品质温室控制系统的需求。由于BP神经网络具有强大的学习能力及非线性映射性,将BP神经网络控制引入常规PID控制中,采用BP神经网络PID控制方案,设计温室温度的自动控制系统并进行仿真验证。仿真结果表明,相比于传统的PID控制系统,所设计的基于BP神经网络PID控制系统具有更强的自适应能力与稳健性,控制品质具有明显优势。 展开更多
关键词 温室自动化 神经网络pid控制 稳健性
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BP神经网络PID的气动位置控制系统的研究 被引量:1
17
作者 陈均伟 朱正龙 +1 位作者 李渊 邱雪 《数字技术与应用》 2009年第12期54-55,共2页
本文提出了一种将常规PID控制与BP神经网络相结合的自适应PID控制器,该控制器运用神经网络和BP算法实现了对PID参数的在线调整,利用变步长法和引入动量项来改进BP神经网络学习算法,有效减小了学习过程的振荡趋势,改善了收敛性,避... 本文提出了一种将常规PID控制与BP神经网络相结合的自适应PID控制器,该控制器运用神经网络和BP算法实现了对PID参数的在线调整,利用变步长法和引入动量项来改进BP神经网络学习算法,有效减小了学习过程的振荡趋势,改善了收敛性,避免了学习过程陷入某些局部最小值,并将其用于在线调整气动位置伺服控制系统的PID参数,实现具有最佳组合的PID控制。MATLAB仿真表明,本文控制算法的静态特性、动态品质良好,鲁棒性强。 展开更多
关键词 BP神经网络pid控制 气动位置 在线整定 MATLAB仿真
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航空发动机自适应神经网络PID控制
18
作者 张凯 谢寿生 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第3期98-99,107,共3页
普通PID控制器以其简单、实用、易于实现,在经典控制中倍受青睐。对于像航空发动机这样复杂的非线性系统,基于对象精确数学模型的PID控制方法的自适应性较差,难以适应具有非线性、时变不确定性的被控对象。神经网络的建立为这种问题的... 普通PID控制器以其简单、实用、易于实现,在经典控制中倍受青睐。对于像航空发动机这样复杂的非线性系统,基于对象精确数学模型的PID控制方法的自适应性较差,难以适应具有非线性、时变不确定性的被控对象。神经网络的建立为这种问题的解决奠定了基础。文中针对航空发动机难于建立精确数学模型的特点,采用了航空发动机自适应神经网络PID参数控制方案,仿真结果表明自适应神经网络PID控制不仅不依赖于精确的对象模型,而且具有满意的动、静态性能。 展开更多
关键词 航空发动机 自适应神经网络pid控制 权系数
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遗传神经网络PID控制技术研究与应用
19
作者 孙卫娜 《沈阳航空航天大学学报》 2011年第3期52-55,共4页
针对空调控制系统非线性、大滞后、时变性等特点,通过对中央空调总风量控制法的研究,提出了采用遗传算法神经网络PID控制方法,使空调控制系统具有较高的控制精度和良好的动态特性。仿真及实验结果表明该方法有效可行。
关键词 神经网络pid控制 总风量控制 动态性能 稳态精度
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基于模糊神经网络PID算法的舵机控制与仿真 被引量:8
20
作者 和江 文建刚 侯文 《中北大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第2期150-156,共7页
针对某型号导弹舵机系统在非线性时变的复杂条件下传统的PID控制器控制精度低、适应能力差的缺点,本文通过对模糊神经网络算法的研究,并结合传统PID控制器,设计了模糊神经网络PID控制器.通过对系统进行仿真可以看出:舵机最大舵偏角反馈... 针对某型号导弹舵机系统在非线性时变的复杂条件下传统的PID控制器控制精度低、适应能力差的缺点,本文通过对模糊神经网络算法的研究,并结合传统PID控制器,设计了模糊神经网络PID控制器.通过对系统进行仿真可以看出:舵机最大舵偏角反馈值从19.12°增大到19.62°,相位滞后减小了6°;提高了系统的频率响应;阶跃响应超调明显减小,上升时间从40ms减小到30ms,并且大大减小了系统稳态误差.研究表明,相比于传统的PID控制器,模糊神经网络PID控制器在对电动舵机位置环控制上效果有很大提升. 展开更多
关键词 电动舵机 pid控制器 模糊神经网络pid算法 MATLAB仿真
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