基于LabVIEW的神经网络PID自适应控制器的设计与应用

基于LabVIEW的神经网络PID自适应控制器，是将LabVIEW与Matlab神经网络工具箱相结合，控制算法上将神经网络和PID控制规律融为一体，既具有常规PID控制器结构简单、参数物理意义明确的优点，又具有神经网络自学习、自适应的功能；且与测量、自动化的硬件结合非常紧密，使这种控制器不仅在算法上比常规控制器具有更好的鲁棒性和控制效果，而且在工控领域也必将有广阔的应用前景。     

非线性理论在PID控制器中的应用

近年来，非线性理论在PID控制器中的应用十分迅速和广泛，如将模糊理论、神经网络理论、混沌理论、遗传算法、博实论等一系列非线性理论应用在PID控制器中，形成了模糊、神经网络、基因即遗传、混沌等PID控制器，并广泛应用于复杂的工业过程控制中。本文主要就几种PID控制器研究的现状与存在问题进行了分析。     

一种基于模糊神经网络的智能PID控制器

本文设计了一种基于模糊神经网络的PID控制器,利用模糊神经网络对被控制象进行模糊辨识,采用BP学习算法的神经网络自适应地调整PID控制器的参数,将模糊技术、神经网络与PID控制综合起来,实现PID控制的智能化。通过仿真实验表明,该控制器具有较高的控制品质。     

基于小波神经网络免疫PID控制器的研究

针对PID控制器,本文介绍了一种基于小波神经网络的免疫PID控制器。由于小波变换具有较好的时频局部性．神经网络拥有较强大的非线性映射的能力、自适应、自学习等优势,将规范正交的小波函数与神经网络的基函数相结合构成小波神经网络．该网络同时具有小波和神经网络的优点,本文用小波神经网络来逼近免疫PID的函数,试验以及仿真结果表明,本文介绍的控制器性能优于其它类型免疫PID控制器。     

基于改进BP神经网络PID自整定的研究

随着数控技术的发展,传统的PID整定方式已经不能满足伺服系统的控制要求.利用改进共轭梯度法对BP神经网络算法进行优化.将改进BP神经网络算法应用到PID的整定中,构建改进BP神经网络自整定PID控制器.将设计好的BP神经网路PID控制器应用到伺服系统的控制结构图中.与BP神经网络自整定PID控制器,在Matalab的simulink里面进行建模仿真比较.仿真结果表明改进BP神经网络自整定PID控制器具有较好的快速响应能力、系统稳定性和抗干扰能力.     

基于GA的CMAC与PID控制器的设计与仿真

将遗传算法(GA)、比例-积分-微分(PID)控制器和小脑模型控制器(CMAC)神经网络的优点结合起来，设计了一种新的CMAC与PID并行控制器，并用改进的遗传算法对该控制器的五个参数进行寻优，很好地解决了PID控制参数调整繁琐和CMAC神经网络参数学习困难的问题.仿真结果表明，该方法具有超调量小和响应时间短的特点.     

BP神经网络PID控制器仿真实现

主要研究了BP神经网络PID控制器的结构，分析了BP神经网络的学习算法，并在MATLAB/SIMULINK下进行仿真实现，说明该控制器是一种简单实用的控制器．     

基于模糊神经网络PID的无人艇航向控制器研究

针对常规比例、积分和微分(proportional integral derivative, PID)控制器在无人艇航向控制系统中表现出的稳定性差、控制精度低等问题,文章提出一种将模糊控制与反向传播(back propagation, BP)神经网络相结合的控制算法;在MATLAB中对比常规PID控制器、模糊PID控制器与模糊神经网络PID控制器在给定期望航向角下的航向控制性能,仿真结果表明模糊神经网络PID控制器对无人艇的航向控制性能最佳;在搭建的实验平台上对不同航向控制器下无人艇的航行轨迹和航向角进行比较,实验结果进一步验证了模糊神经网络PID航向控制算法的优越性。     

基于神经网络的PID参数自整定与实时控制

将Bang-Bang控制与神经网络自适应控制相结合，利用神经元的学习功能构成了一种自适应PID控制器，控制器在Bang-Bang控制阶段进行系统辨识，利用系统参数整定PID控制参数，作为神经网络权系数的初值，其结构简单，工作稳定，鲁棒性强，实时控制结果表明，这类神经网络自适应控制器可有效地用于一类电加热炉系统的温度控制，使得系统具有快速响应性和良好的抗干扰性。     

一种时变非线性对象神经网络PID控制的仿真

利用BP神经网络对被控对象进行了控制和辨识,提出了一种基于BP神经网络的PID控制器;给出了相应的控制算法;并对典型的参数时变非线性系统的控制进行了仿真研究。仿真结果表明,同传统PID控制器相比,神经网络PID控制器对于模型、环境具有较好的适应能力与较强的鲁棒性,证明了神经网络控制的优越性。     

基于粗糙集神经网络PID的串级控制系统设计

提出一种基于粗糙集的神经网络PID控制器。该控制器利用粗糙集的数据约简方法，约简BP网络样本的冗余属性和属性值并保留重要数据得到最小样本，然后用这个最小样本训练BP网络。最后利用BP网络对动态过程中的PID控制参数进行实时在线调整。对串级过热气温控制系统的仿真结果表明，与传统的神经网络PID建模方法相比，该控制器网络训练时间少、抗扰性和鲁棒性强。     

基于PID神经网络的非线性系统辨识与控制

针对工业控制领域中非线性系统采用传统的控制方法不能达到满意的控制效果,提出一种基于P ID神经网络的控制方案,以对其进行辨识和控制。将P ID神经网络引入控制系统中,既具有常规P ID控制结构简单、参数物理意义明确等优点,同时又具有神经网络的并行结构和学习记忆功能及非线性映射能力。仿真结果表明:该控制系统响应速度快、超调量小、稳态精度高,能够快速跟踪系统输出并进行有效控制,且具有一定的自适应性和鲁棒性,满足实时控制的要求。     

神经网络PID控制器在高大空间恒温空调系统中的应用

针对暖通空调领域中高大空间恒温空调系统大滞后、慢时变、非线性的特点以及不确定干扰因素多的实际情况，将具有自学习、自适应功能的神经网络PID控制器应用于空调系统中，并利用非线性辩识算法对控制过程进行预测输出，最后在空调房间数学模型的基础上通过Matlab环境下的计算机仿真和对某电视台大型演播室进行温度控制实验相结合，发现在高大空间恒温空调系统中神经网络PID控制响应快、超调小，验证了神经网络PID控制器的实用性和有效性．     

基于多步预测的PID型神经网络控制

提出了一种基于多步预测的ＰＩＤ型神经网络控制方案,其控制机理类似于位置递式ＰＩＤ控制,但所产生的控制量是误差信号的比例、积分和微分量的一种非线性组合,可以有效地克服常规ＰＩＤ控制存在的快速性和超调的矛盾。通过利用多步预测误差对ＰＩＤ型神经网络控制器进行训练,可以弥补单步预测存在的控制信号波动较大的缺陷。仿真实验表明,基于多步预测的ＰＩＤ型神经网络控制系统有效随机干扰,具有较强的适应性和鲁棒性。     

智能PID控制器在船舶发电机电压控制中的应用

解决船舶发电机在负荷突变尤其是大负荷突变时能够稳定发电机端电压是控制系统需要解决的基本问题.为此提出和使用一种新型智能PID控制系统,其中PID控制器由三层前馈神经网络组成.利用神经网络的自学习能力,PID控制器的参数能够根据系统动态特性通过神经网络权系数进行自行调整,其特点是结构简单、工作稳定.仿真结果表明,该智能PID控制器比传统的PID控制器具有对扰动响应速度快和具有更好的控制效果和更好的鲁棒性,能更好地稳定船舶发电机端电压.该智能PID控制器已用于船舶发电机控制系统中,并取得满意的效果.     

LQR优化的BP神经网络PID控制器设计

针对传统神经网络PID(比例 积分 微分)控制器和传统线性二次调节器(LQR)优化型PID控制器对无刷直流电机转速控制恢复时间长及抗干扰性较差等问题, 提出一种LQR优化的BP神经网络PID控制器, 用于无刷直流电机的转速控制. 首先, 利用BP神经网络对PID增益进行调节, 提高控制器的动态适应性和鲁棒性； 然后, 采用LQR优化BP神经网络最优输出, 使其更接近目标PID增益. 仿真结果表明, 该控制器有效提高了响应速度, 减小了稳态误差并增强了抗干扰能力.     

神经网络监督控制在船用一体化压水堆功率控制中的应用

设计了一种船用一体化压水堆功率控制的神经网络监督控制系统,在系统中神经网络作为前馈控制器,PID控制器作为反馈控制器.对压水堆功率控制过程进行了计算机仿真,仿真结果表明,与传统的PID控制相比,神经网络监督控制具有较强的自适应能力和鲁棒性,有效地提高了控制系统的精度.     

基于遗传算法优化的神经网络PID控制器

对于参数可变的时变系统和非线性复杂系统,常规PID控制器不能获得理想的控制效果,针对复杂非线性对象的神经网络PID控制不失为1种有效的控制策略．根据神经网络初始权值的选取影响控制器性能的特点,提出了基于遗传算法优化参数的神经网络PID控制器,实现了基于实数编码的GA参数优化．仿真结果证明了该算法的有效性。     

基于神经网络的开关磁阻电机自适应控制

针对开关磁阻电机显著的非线性特性，将具有非线性映射能力及自适应能力的误差反向传播（BP）神经网络应用于开关磁阻电机驱动系统（SRD），并结合传统比例、积分和微分（PID）控制的优点，提出一种基于BP神经网络的开关磁阻电机在线辨识与自适应PID控制方法．该方法利用BP神经网络实时观测系统输出，优化PID控制参数，对于解决开关磁阻电机由于非线性严重而导致控制困难的问题具有较强的针对性．实验结果证明了该方法的有效性，且系统适应性强，稳定性好，响应速度和控制精度均令人满意。     

一种基于模糊神经网络的自适应PID智能控制器

设计了一种新的基于模糊神经网络的自适应PID智能控制器,该系统利用模糊神经网络对被控对象进行模糊辨识,同时,采用BP学习算法的神经网络自适应地调整PID控制器的参数,将模糊技术、神经网络与PID控制综合起来,从而实现PID控制的自适应和智能化。仿真实验表明,该控制器具有较高的控制品质。