利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器進(jìn)行優(yōu)化

PID控制是最早發(fā)展起來的控制策略之一，由于其算法簡單、魯棒性好和可靠性高，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制過程，尤其適用于可建立精確數(shù)學(xué)模型的確定性控制系統(tǒng)。而實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過程中往往具有非線性，時(shí)變不確定性，因而難以建立精確的數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用常規(guī)PID控制器不能達(dá)到到理想的控制效果，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于受到參數(shù)整定方法繁雜的困擾，常規(guī)PID控制器參數(shù)往往整定不良，性能欠佳，對運(yùn)行工況的適應(yīng)性很差[1]。因此常規(guī)PID控制的應(yīng)用受到很大的限制和挑戰(zhàn)。人們對PID應(yīng)用的同時(shí)，也對其進(jìn)行各種改進(jìn)，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是對常規(guī)PID本身結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，即變結(jié)構(gòu)PID控制。另一方面，與模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和專家控制相結(jié)合，揚(yáng)長避短，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，形成所謂智能PID控制。這種新型控制器己引起人們的普遍關(guān)注和極大的興趣，并已得到較為廣泛的應(yīng)用。它具有不依賴系統(tǒng)精確數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)，對系統(tǒng)參數(shù)變化具有較好的魯棒性。主要算法有:基于規(guī)則的智能PID自學(xué)習(xí)控制算法、加辨識信號的智能自整定PID控制算法、專家式智能自整定PID控制算法、模糊PID控制算法、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制算法、自適應(yīng)PID預(yù)測智能控制算法和單神經(jīng)元自適應(yīng)PID智能控制等多種控制算法。
本設(shè)計(jì)正是利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器對一個(gè)單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究，并和常規(guī)的PID控制進(jìn)行對比，從而得出BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器具有較強(qiáng)的自整定、自適應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。