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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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采用改进BP-PID控制的机器人避障仿真研究 被引量:4
2
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QPSO改进LSTM发动机怠速预测的FPID控制 被引量:2
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作者 赵晴 潘江如 +1 位作者 董恒祥 郭鸿鑫 《现代电子技术》 北大核心 2024年第8期75-82,共8页
以北京现代伊兰特G4GD发动机为试验台,将电控系统故障作为实验变量,测得规定时间内双传感器组合发生故障时的发动机怠速,并选原车ECU较难控制的6种组合怠速故障进行分析。基于量子粒子群算法(QPSO)对长短时记忆神经网络(LSTM)隐含层节... 以北京现代伊兰特G4GD发动机为试验台,将电控系统故障作为实验变量,测得规定时间内双传感器组合发生故障时的发动机怠速,并选原车ECU较难控制的6种组合怠速故障进行分析。基于量子粒子群算法(QPSO)对长短时记忆神经网络(LSTM)隐含层节点、训练次数与学习率进行寻优预测,将预测结果与多种神经网络进行对比,并通过均方根误差(RMSE)评价指标进行判断。使用Origin数据拟合将预测输出结果进行数值拟合,之后输入Matlab中使用Simulink搭建控制单元模型,由模糊常量-积分-微分(FPID)控制器对输出结果进行怠速控制。结果表明:基于量子粒子群算法改进的长短时记忆神经网络预测效果最好;模糊常量-积分-微分控制器对怠速的控制可有效缩短电子控制单元(ECU)的控制时间,无超调,且可有效调节至规定怠速。 展开更多
关键词 发动机怠速 量子粒子群优化算法 长短时记忆神经网络 模糊pid控制 故障分析 时间序列预测
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基于Simulink仿真的电子加速器控制方法研究 被引量:1
4
作者 岳宏伟 李中平 +4 位作者 周有为 曹树春 任洁茹 张子民 赵永涛 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第1期197-204,共8页
电子加速器广泛用于材料改性、消毒灭菌和污水处理等领域。然而,在实际应用中束流强度的控制存在无法快速、准确调整的问题,大大降低了生产效率。为了解决电子加速器中束流变化的非线性、时变性和不稳定性问题,本文采用了PID算法、模糊... 电子加速器广泛用于材料改性、消毒灭菌和污水处理等领域。然而,在实际应用中束流强度的控制存在无法快速、准确调整的问题,大大降低了生产效率。为了解决电子加速器中束流变化的非线性、时变性和不稳定性问题,本文采用了PID算法、模糊PID算法和模糊神经网络PID算法,并利用MATLAB中的Simulink构建了相应的控制系统仿真模型,对这3种算法的性能进行了比较。通过对比PID算法、模糊PID算法和模糊神经网络PID算法的仿真结果可知:模糊PID算法在稳定时间、超调量、加入扰动后稳定时间方面分别降低了59.6%、48.9%、64.9%;模糊神经网络PID算法在稳定时间、超调量、加入扰动后稳定时间方面分别降低了77.9%、79.6%、87.1%。模糊PID算法和模糊神经网络PID算法有望提高电子加速器束流控制的精度和效率。 展开更多
关键词 电子加速器 pid算法 模糊pid算法 模糊神经网络pid算法 SIMULINK
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基于神经网络PID算法的镀液温度控制系统 被引量:12
5
作者 雷翔霄 徐立娟 唐春霞 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2020年第8期39-42,共4页
设计了电镀槽液的温度控制系统,采用BP神经网络改进PID算法,实现了获得近似最优控制参数,并将BP-PID算法应用于电镀槽液温控系统中。在MATLAB中仿真实验表明,BP-PID控制算法能快速的整定出最优PID参数,并使系统达到较好的控制效果。实... 设计了电镀槽液的温度控制系统,采用BP神经网络改进PID算法,实现了获得近似最优控制参数,并将BP-PID算法应用于电镀槽液温控系统中。在MATLAB中仿真实验表明,BP-PID控制算法能快速的整定出最优PID参数,并使系统达到较好的控制效果。实际应用表明:当控制温度为60℃时,BP-PID算法与常规PID算法相比具有更好的控温效果,超调率小于3%,稳态精度小于±1.5℃。 展开更多
关键词 电镀 BP神经网络 pid算法 BP-pid算法
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一种基于遗传算法和神经网络的PID控制 被引量:16
6
作者 高俊山 牟晓光 杨嘉祥 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期108-111,共4页
提出了一种融合遗传算法和神经网络的PID控制算法。该控制器先利用遗传算法对BP网络的初始权系数进行学习优化,再利用BP算法实现对PID参数在线调节,解决了控制器网络初始权系数对控制效果产生的影响,仿真结果表明了该控制方法的有效性。
关键词 pid控制 神经网络 遗传算法 控制器 控制算法
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神经网络模糊PID在水轮机调速系统中的应用 被引量:23
7
作者 王华强 石亚娟 王健波 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1187-1191,共5页
文章针对水轮机调节系统的参数非线性、时变性和模型不确定性,为了改善水轮发电机组的动态调节品质,设计了一种基于神经网络的智能PID控制器,对神经网络控制在水轮机调节中的应用进行理论分析,将基于神经网络的模糊PID控制器应用于水轮... 文章针对水轮机调节系统的参数非线性、时变性和模型不确定性,为了改善水轮发电机组的动态调节品质,设计了一种基于神经网络的智能PID控制器,对神经网络控制在水轮机调节中的应用进行理论分析,将基于神经网络的模糊PID控制器应用于水轮机调速系统。仿真和实验结果表明,该控制器具有优良的调节品质。 展开更多
关键词 神经网络 BP算法 pid控制 水轮机调节
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基于BP-PID算法的无线分布式温度控制系统 被引量:9
8
作者 田波 周武能 +1 位作者 周全权 王菊平 《控制工程》 CSCD 北大核心 2015年第5期841-847,共7页
针对传统工业现场温度控制系统存在的复杂性、多样性、分布式特点,将具备灵活性、可移植性、可扩展性的无线网络与传统温度控制系统相结合。运用传统PID与BP神经网络相结合的算法,并结合复合数字滤波法进行软件滤波,开发了一种基于Wi-F... 针对传统工业现场温度控制系统存在的复杂性、多样性、分布式特点,将具备灵活性、可移植性、可扩展性的无线网络与传统温度控制系统相结合。运用传统PID与BP神经网络相结合的算法,并结合复合数字滤波法进行软件滤波,开发了一种基于Wi-Fi的无线网络温度控制系统,实现了对分布式复杂工业电阻炉的集中管理与分散控制。其鲁棒性、控制精度和响应速度都满足工业生产现场要求,并且很好地解决了有线控制网络的布线复杂、不易扩展、维护不便等缺陷。 展开更多
关键词 无线网络 神经网络 BP-pid 算法 温度控制
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基于合作粒子群算法的PID神经网络非线性控制系统 被引量:34
9
作者 朴海国 王志新 张华强 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1317-1324,共8页
PID神经元网络(PIDNN)模型为一种新型的神经网络模型,兼有PID与神经网络的共同优点,应用于复杂的控制系统,取得优良控制性能,但其后向传播算法(BP)限制了该模型的应用范围.为实现对非线性多变量系统的有效控制,扩展神经网络的应有范围,... PID神经元网络(PIDNN)模型为一种新型的神经网络模型,兼有PID与神经网络的共同优点,应用于复杂的控制系统,取得优良控制性能,但其后向传播算法(BP)限制了该模型的应用范围.为实现对非线性多变量系统的有效控制,扩展神经网络的应有范围,本文采用PIDNN神经网络设计了多变量PIDNN神经网络(MPIDNN)控制器,并用本文作者提出的合作粒子群算法(CPSO)取代了传统BP后向传播算法,通过比较MPIDNN_CPSO、MPIDNN_CRPSO、MPIDNN_PSO和MPIDNN_BP4种控制器的控制性能,仿真结果表明,基于CPSO算法的MPIDNN控制器实现了对非线性多变量不对称系统的有效控制.与传统的BP算法相比,CPSO算法提高了控制系统的稳定性、精确性与鲁棒性. 展开更多
关键词 pid神经网络 粒子群算法 非线性不对称控制 稳定性 鲁棒性 合作粒子群最优算法
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基于神经网络PID的轧机AGC力控制 被引量:17
10
作者 王益群 王海芳 +1 位作者 高英杰 朱丹丹 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第18期1650-1653,共4页
以PID控制器为基础,辅助以神经网络的自学习、自适应能力,将神经网络和PID控制融合为一体,设计出一种神经网络PID控制器,应用于具有高度非线性、时变性的板带轧机AGC力控制系统,仿真结果表明,能有效改善系统的动态品质,并具有良好的适... 以PID控制器为基础,辅助以神经网络的自学习、自适应能力,将神经网络和PID控制融合为一体,设计出一种神经网络PID控制器,应用于具有高度非线性、时变性的板带轧机AGC力控制系统,仿真结果表明,能有效改善系统的动态品质,并具有良好的适应能力。 展开更多
关键词 pid控制 神经网络 BP算法 液压AGC
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BP网络的PID型二阶快速学习算法 被引量:17
11
作者 邓志东 孙增圻 刘建伟 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第1期67-72,共6页
本文利用PID控制的思想,提出了BP网络的一种二阶快速学习算法,给出了学习因子选择的必要条件与较佳区域,并结合一非线性正弦函数进行了仿真研究.结果表明,较之标准BP学习算法,利用此法可使学习收敛速度提高22倍左右.
关键词 pid控制 快速学习算法 神经网络
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基于BP神经网络PID的黑体温控系统 被引量:7
12
作者 王志刚 韩愈 王景辉 《计算机应用与软件》 北大核心 2022年第11期73-77,159,共6页
在辐射测温研究中黑体辐射源作为其中的重要组成部分,其温度控制过程伴随着温变性、非线性、时滞等特性。为了提高控温品质,设计一种基于BP神经网络PID的镓点面源黑体温控系统。对黑体辐射源进行建模,分别将BP神经网络PID算法和传统PID... 在辐射测温研究中黑体辐射源作为其中的重要组成部分,其温度控制过程伴随着温变性、非线性、时滞等特性。为了提高控温品质,设计一种基于BP神经网络PID的镓点面源黑体温控系统。对黑体辐射源进行建模,分别将BP神经网络PID算法和传统PID算法通过MATLAB/Simulink软件进行比较分析。实验仿真可知BP神经网络PID算法具有精度高、振荡少等优势。通过LabVIEW软件编写BP神经网络PID算法控制程序;利用Compact RIO温度控制器控制并采集镓点面源黑体的温度。实验结果分析,与常规PID控制相比,基于BP神经网络PID算法的控制性能得到明显改善,能够提高黑体辐射源的控温品质。 展开更多
关键词 神经网络 pid算法 面源黑体 温控系统
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基于神经网络的PID控制及其仿真 被引量:13
13
作者 吴伟 晏梦云 魏航信 《现代电子技术》 2009年第10期143-145,共3页
提出基于神经网络的PID控制方案,利用神经网络的自学习能力对PID控制参数在线整定,使PID控制器具有自适应性。这里采用三层前向网络、动态BP算法,达到了在线实时控制的目的,显示了BP神经网络的PID控制方法很强的鲁棒性,同时也显示了神... 提出基于神经网络的PID控制方案,利用神经网络的自学习能力对PID控制参数在线整定,使PID控制器具有自适应性。这里采用三层前向网络、动态BP算法,达到了在线实时控制的目的,显示了BP神经网络的PID控制方法很强的鲁棒性,同时也显示了神经网络在解决高度非线性和严重不确定系统方面的潜能。最后用Matlab软件对一个实例进行仿真研究。仿真结果表明,神经网络PID控制器优于传统PID控制器,具有较高的精度和较强的适应性,它可以获得满意的控制效果。 展开更多
关键词 神经网络 BP算法 pid控制 MATLAB仿真
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基于BP神经网络的直流电机PID控制系统研究 被引量:6
14
作者 黄悦华 许阳 吴磊 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 2010年第6期29-32,共4页
以直流电动机为控制对象,建立数学模型,并在传统PID的基础上结合神经网络算法,充分利用神经网络自学习功能,实现对PID参数的实时在线自整定.克服了PID控制参数难以确定和控制过程无法随环境等变化而自适应的缺点,体现了神经网络较好的... 以直流电动机为控制对象,建立数学模型,并在传统PID的基础上结合神经网络算法,充分利用神经网络自学习功能,实现对PID参数的实时在线自整定.克服了PID控制参数难以确定和控制过程无法随环境等变化而自适应的缺点,体现了神经网络较好的智能性与较强的鲁棒性.利用Matlab软件进行仿真研究,结果表明神经网络PID较传统PID更精准,更具适应性,控制效果优越. 展开更多
关键词 神经网络 BP算法 pid控制 直流电机
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一种改进PID控制算法的Boost变换器 被引量:4
15
作者 张树团 晋玉强 +1 位作者 林嘉新 武恒州 《现代电子技术》 2012年第24期118-120,共3页
为了克服采用SVPWM控制的三相Boost变换器中传统PID控制参数选取困难和控制过程中不能更改的问题,采用神经网络对PID控制算法进行了改进,设计了一种基于改进PID控制算法的三相Boost变换器,实现了PID控制参数的在线整定,提高了设计效率... 为了克服采用SVPWM控制的三相Boost变换器中传统PID控制参数选取困难和控制过程中不能更改的问题,采用神经网络对PID控制算法进行了改进,设计了一种基于改进PID控制算法的三相Boost变换器,实现了PID控制参数的在线整定,提高了设计效率。仿真结果表明,与传统的PID控制相比,利用改进PID控制算法的三相Boost变换器能够有效地降低谐波,达到了设计要求。 展开更多
关键词 BOOST变换器 神经网络 改进pid控制算法 SVPWM控制
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基于BP神经网络的速度前馈PID控制器设计 被引量:16
16
作者 盛贤君 姜涛 +1 位作者 王杰 刘宁 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第A02期134-137,共4页
针对工业控制中常出现的模型未知且具有时变特性的复杂被控系统,为满足对被控系统快速响应的控制要求,提出一种经过遗传优化预处理的基于BP神经网络的速度前馈PID控制器。通过将PID控制器与速度前馈控制器相结合,利用遗传算法对控制器... 针对工业控制中常出现的模型未知且具有时变特性的复杂被控系统,为满足对被控系统快速响应的控制要求,提出一种经过遗传优化预处理的基于BP神经网络的速度前馈PID控制器。通过将PID控制器与速度前馈控制器相结合,利用遗传算法对控制器参数进行一次离线优化预处理,再通过BP神经网络实现控制器参数在优化预处理基础上的二次在线自适应整定,以达到实时最优控制的目的。在MATLAB下进行仿真验证,结果表明:与常规PID控制器相比,阶跃输入下的系统响应时间减少22%,正弦输入下的系统跟随误差减少12%,控制器参数能实时自适应调节。 展开更多
关键词 BP神经网络 速度前馈 pid控制器 遗传算法 自适应控制
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基于RBF网络自整定PID控制的改进算法 被引量:6
17
作者 蔡满军 刘建军 刘明坤 《控制工程》 CSCD 2008年第1期15-17,共3页
针对工业过程控制中存在的非线性,时变性以及各种不确定性,在已有的RBF网络整定PID控制的基础上,提出了一种改进的整定控制算法。先用RBF神经网络在线辨识被控对象离散模型,得到对象关于控制器输出的Jacobian信息,然后用Levenberg-Marqu... 针对工业过程控制中存在的非线性,时变性以及各种不确定性,在已有的RBF网络整定PID控制的基础上,提出了一种改进的整定控制算法。先用RBF神经网络在线辨识被控对象离散模型,得到对象关于控制器输出的Jacobian信息,然后用Levenberg-Marquardt算法代替传统的梯度法对PID参数进行整定,得到改进的整定控制算法。通过对锅炉汽包水位控制系统的仿真研究,验证了算法的有效性和优越性。该控制算法提高了控制系统的快速性、鲁棒性,有一定的实用推广价值。 展开更多
关键词 RBF神经网络 自整定pid Levenberg—Marquardt算法
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基于改进型模糊神经网络PID阀位控制研究 被引量:15
18
作者 朱敏 赵聪聪 臧昭宇 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2022年第1期125-131,共7页
针对调节阀控制系统在实际生产中存在的大滞后、非线性等问题,提出一种改进粒子群算法优化的模糊神经网络比例积分微分(PID)控制模型用于阀位控制,该模型利用模糊神经网络的自学习能力,实现对PID控制参数的实时在线整定,并且通过将改进... 针对调节阀控制系统在实际生产中存在的大滞后、非线性等问题,提出一种改进粒子群算法优化的模糊神经网络比例积分微分(PID)控制模型用于阀位控制,该模型利用模糊神经网络的自学习能力,实现对PID控制参数的实时在线整定,并且通过将改进粒子群算法与BP算法相结合的方式,实现对模糊神经网络参数的粗调和细调,克服了模糊神经网络收敛缓慢、易陷入局部最优的缺点;最后,利用MATLAB和AMESim软件进行联合仿真,仿真结果表明,该模型相比于其他两种算法在调节时间、超调量等性能方面都有很大的提升,并且表现出更强的鲁棒性和抗扰动能力,能够使阀位控制更加稳定可靠。 展开更多
关键词 调节阀 改进粒子群 模糊神经网络 比例积分微分 BP算法 AMESIM 联合仿真
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基于神经网络PID的拖拉机空调温控系统优化设计 被引量:6
19
作者 杨小庆 向超宗 《农机化研究》 北大核心 2021年第12期264-268,共5页
为了提高拖拉机空调温控系统的调节精度和效率,提升驾驶室内的环境舒适程度,将PID控制器引入到了拖拉机空调控制系统的设计上,采用温度误差反馈调节的方式,提高温控的精确性。在PID控制器的优化上采用了神经网络算法,通过神经网络训练... 为了提高拖拉机空调温控系统的调节精度和效率,提升驾驶室内的环境舒适程度,将PID控制器引入到了拖拉机空调控制系统的设计上,采用温度误差反馈调节的方式,提高温控的精确性。在PID控制器的优化上采用了神经网络算法,通过神经网络训练和权值的修改,实现了PID控制器的3个参数的优化,进而提高了控制系统的效率和精度。为了验证神经网络算法对PID控制器的优化作用,以拖拉机的温控误差和调节时间为研究对象,对单独采用PID控制器和采用神经网络PID控制器时的控制结果进行了测试,结果表明:神经网络算法使PID控制器具有更快的响应速度和更高的控制精度。 展开更多
关键词 拖拉机 温控系统 神经网络算法 pid控制器 控制精度 响应速度
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神经网络PID算法在漆包线检测仪中的应用 被引量:3
20
作者 雷翔霄 徐立娟 《机床与液压》 北大核心 2020年第19期104-107,共4页
为检测漆包线的热性能,设计了温度控制系统。利用BP神经网络在线修正PID参数,从而获取最优的一组参数,并将BP-PID控制算法应用于该温控系统。利用MATLAB进行仿真试验,验证了该控制系统能达到较好的控制效果。利用漆包线检测仪进行实物试... 为检测漆包线的热性能,设计了温度控制系统。利用BP神经网络在线修正PID参数,从而获取最优的一组参数,并将BP-PID控制算法应用于该温控系统。利用MATLAB进行仿真试验,验证了该控制系统能达到较好的控制效果。利用漆包线检测仪进行实物试验,结果表明:当控制温度为120℃时,该控制方式与传统PID控制相比具有更好的控温效果,超调率小于4%、稳态精度小于2℃,达到了预期目的。 展开更多
关键词 漆包线 热性能 BP神经网络 pid控制算法 检测仪
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