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《大连理工大学》 2005年
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基于RBF神经网络的滞后系统广义预测控制

郭伟  
【摘要】:滞后环节普遍存在于工业生产过程中,对控制系统的性能会产生极为不利的影响,甚至引起系统闭环的不稳定或根本无法对系统进行有效的控制,因此滞后系统的建模与控制方法一直是控制领域的研究难点。由于人工神经网络具有学习能力和自适应的特点,本文将其应用于滞后系统的控制研究中。 解决滞后问题的关键是对系统未来时刻的输出做出预测,从而克服滞后环节的影响,因此采用预测控制算法非常适合解决滞后系统的控制难题。由于前馈神经网络具有逼近任意非线性函数的能力,本文选用径向基函数神经网络建立系统的预测模型。这种神经网络具有计算量小、收敛速度快、无局部极小等优点,本文针对其存在隐层节点对初始值敏感和节点数难以确定等难题,提出了全监督算法和自适应构造神经网络的算法进行改进,通过仿真表明,改进的方法能够避免上述问题,准确地反映了系统特性,有较好的收敛性和泛化能力。在此基础上,利用递推算法建立多步预测模型,对系统未来时刻的输出做出预测。为了弥补离线建模可能引起的模型误差或系统中存在的不确定性因素的影响,在线控制时对误差进行补偿。本文将广义预测控制理论用于设计控制系统,这是由于这种控制算法引入了预测时域的概念可用于滞后未知的系统。为了检验这种控制方法的有效性,本文选取化工连续搅拌釜反应过程作为被控对象进行研究,同时与基于神经网络的PID控制器的控制效果进行了对比,由仿真结果可以说明,基于径向基函数神经网络的广义预测控制方法可以很好地逼近期望输出序列,具有较强的自适应性、较好的鲁棒性和抗干扰能力。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP13

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 梁海朝;编队卫星的姿态协同控制与输入时延的补偿方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 李抗彬;新疆下坂地水库冰雪融水径流预报模型研究[D];西安理工大学;2007年
3 郑聪;磁流减振器神经网络预测控制系统的仿真研究[D];武汉理工大学;2007年
4 郭爱卿;LMBP神经网络内模控制在聚合反应中的应用[D];北京化工大学;2008年
5 王艳丽;基于径向基函数神经网络的多Agent入侵检测系统研究[D];哈尔滨理工大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 侯祥林,陈长征,虞和济,王铁光,纪盛青;神经网络权值和阈值的优化方法[J];东北大学学报;1999年04期
2 王振雷,李鸿儒,顾树生;神经网络过学习问题的统计学分析及改进算法[J];东北大学学报;2001年04期
3 侯祥林,张春晖,徐心和;多层神经网络共轭梯度优化算法及其在模式识别中的应用[J];东北大学学报;2002年01期
4 达飞鹏,宋文忠;基于模糊神经网络的大时滞系统的预测控制[J];东南大学学报(自然科学版);2000年02期
5 张志华,郑南宁,史罡;径向基函数神经网络的软竞争学习算法[J];电子学报;2002年01期
6 季春光;王朋;李士勇;吴锐;;基于神经网络的时变大滞后系统的Smith预估控制[J];哈尔滨工业大学学报;2003年03期
7 赵永辉,邹经湘,屠良尧;基于RBF网络的非线性动力系统辨识方法的改进[J];哈尔滨工业大学学报;1999年06期
8 孙功星,朱科军,戴长江,戴贵亮;任务自适应神经网络结构研究[J];核电子学与探测技术;1999年03期
9 宋云霞,朱学峰;大时滞过程控制方法及应用[J];化工自动化及仪表;2001年04期
10 郑泳凌,马龙华,钱积新;鲁棒PID控制器参数整定方法[J];化工自动化及仪表;2001年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王涛;傅建;周盛;;基于贝叶斯正则化神经网络的夹芯注层间界面控制[J];工程塑料应用;2008年08期
2 刘兴远,方顺兴,姚忠国;建筑结构试验数据处理的几种方法[J];四川建筑科学研究;1993年02期
3 刘青峰;尹久仁;;神经网络智能诊断技术在混凝土结构中的理论实现与展望[J];四川建筑科学研究;2007年01期
4 张建功;刘宝权;刘佳伟;;液压AGC电液伺服系统单神经元自适应控制与仿真研究[J];鞍钢技术;2006年03期
5 朱明星,张德龙;RBF网络基函数中心选取算法的研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2000年01期
6 张燕平;提取特征规则的重复覆盖算法(RCA)[J];安徽大学学报(自然科学版);2002年02期
7 杨冠鲁,李晴燕,胡欣;同步发电机监督学习神经网络励磁控制器[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年03期
8 高湘萍;吴小培;沈谦;;基于脑电的意识活动特征提取与识别[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年02期
9 何平;乳液法氯乙烯聚合微机控制[J];安徽化工;2001年02期
10 周鸣争;人工神经网络在自动控制系统中的应用[J];安徽机电学院学报;2000年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;On the Optimum Method of Feedforward Multi-Layer Neural Network[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 吴义虎;宋丹丹;侯志祥;袁翔;;车辆横摆角速度的广义预测控制研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 李俊丽;张光辉;祝晓红;;新型智能变增益单神经元PID控制算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 曾庆军;王捍兵;徐晶晶;;基于软组织环境的遥操作机器人系统预测控制研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 曾喆昭;;基于神经元PID最优控制的汽轮机调速系统研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 余雷;费树岷;朱海荣;;火电厂过热汽温系统的切换控制平台设计与应用[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
7 李爱莲;武慧挺;田海;;基于DSP的高精度橡胶硫化控制系统的实现[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
8 马良玉;盖银平;史振兴;;600MW超临界锅炉过热汽温反馈补偿神经网络逆控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
9 赵永国;刘广亮;吴昊;李松源;;智能在线式手持PID参数整定仪的设计与软件开发[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
10 欧林林;周佩冬;陈宣光;俞立;;离散时滞系统的H_∞低阶控制器参数集研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 戴运桃;粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张宏瀚;高性能U型减摇水舱系统设计与控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 冷欣;船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年
5 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
6 邵宗凯;无刷双馈电机建模及智能控制策略研究[D];华中科技大学;2010年
7 曾智刚;波浪运动升沉补偿液压平台关键问题试验研究[D];华南理工大学;2010年
8 孙大利;石油价格波动规律研究[D];浙江大学;2010年
9 栗伟;催化裂化过程建模与应用研究[D];浙江大学;2010年
10 包鑫;稳健回归技术及其在光谱分析中的应用[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑洪波;虚拟倒立摆系统的控制研究[D];山东科技大学;2010年
2 滕景忠;智能瓦斯传感器的研制[D];山东科技大学;2010年
3 李安新;BP神经网络研究与硬件实现[D];山东科技大学;2010年
4 陈少华;基于Hopfield神经网络控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
5 魏光宇;二维转台控制系统[D];长春理工大学;2010年
6 李娜;基于神经网络的非线性系统H_∞控制[D];广西师范学院;2010年
7 刘健洪;基于ARM和CAN总线的染色机温度控制系统研究[D];浙江理工大学;2010年
8 吕勇松;基于补偿的模糊神经网络电阻炉控制系统设计与实现[D];浙江理工大学;2010年
9 韩冬振;远程诊断中心的设计与实现[D];郑州大学;2010年
10 刘玲玲;PID参数整定技术的研究及应用[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张国威,刘志辉,商思臣,霍勇;新疆内陆干旱区河流日径流模拟比较分析[J];冰川冻土;1992年01期
2 关志成,段元胜;寒区流域水文模拟研究[J];冰川冻土;2003年S2期
3 何新林,刘东旭,郭生练,刘华梅,盛东;新疆玛纳斯河流域洪水预报研究[J];冰川冻土;2004年02期
4 王树明,夏国平;基于BP神经网络的飞行动态实时预测方法[J];北京航空航天大学学报;2001年06期
5 熊莹,曹柳林;利用RBF神经网络实现聚合反应的内模控制[J];北京化工大学学报(自然科学版);2003年06期
6 董玉文,胡江,杨胜发;新疆洪水成因及特性分析[J];重庆交通学院学报;2004年02期
7 徐洪钟,吴中如;偏最小二乘回归在大坝安全监控中的应用[J];大坝观测与土工测试;2001年06期
8 李鑫滨,杨景明,丁喜峰;基于递推k-均值聚类算法的RBF神经网络及其在系统辨识中的应用[J];燕山大学学报;1999年04期
9 孙剑,许家珆;神经网络算法在智能体IDS系统中的应用[J];电子科技大学学报;2004年03期
10 张东,张万昌,朱利,朱求安;SWAT分布式流域水文物理模型的改进及应用研究[J];地理科学;2005年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭大蕾;车辆悬架振动的神经网络半主动控制[D];南京航空航天大学;2002年
2 翁建生;基于磁流变阻尼器的车辆悬架系统半主动控制[D];南京航空航天大学;2002年
3 杭勇;柴油发动机控制模型及控制算法的设计与仿真研究[D];江苏大学;2002年
4 关志成;寒区流域水文模拟研究[D];河海大学;2002年
5 郭劲松;基于人工神经网络(ANN)的水质评价与水质模拟研究[D];重庆大学;2002年
6 张玉锟;卫星编队飞行的动力学与控制技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
7 梅松;基于学习机器的洪水预报模型研究[D];浙江大学;2004年
8 冯雪梅;磁流阻尼可控理论及应用关键技术研究[D];武汉理工大学;2004年
9 杨礼康;基于磁流变技术的车辆半主动悬挂系统理论与试验研究[D];浙江大学;2003年
10 杨孟刚;磁流变阻尼器在大跨度桥梁上的减震理论研究[D];中南大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑一鹏;RBF神经网络及其在电力谐波测量中的应用研究[D];大连理工大学;2000年
2 张海勇;入侵检测系统实现及神经网络应用研究[D];北京工业大学;2002年
3 柳舟通;磁流变阻尼器的设计与研究[D];武汉理工大学;2002年
4 潘之茂;磁流变阻尼控制器的研制及其性能测试系统设计[D];武汉理工大学;2003年
5 郑启富;RBF神经元网络和遗传算法的研究及其在化工中的应用[D];浙江大学;2003年
6 于秀丽;对神经网络学习算法的研究[D];河北工业大学;2003年
7 蒋光红;汽车半主动悬架非线性控制方法的研究[D];重庆大学;2003年
8 温丽华;灰色系统理论及其应用[D];哈尔滨工程大学;2003年
9 黄荣兵;RBF神经网络在Web挖掘中的应用研究[D];太原理工大学;2004年
10 张莉洁;汽车磁流变液减振器的研究[D];南京理工大学;2004年
【二级引证文献】
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1 巴合提瓦尔·马苏尔;熊凤英;哈德尔·阿布都哈力;沈永平;;新疆塔什库尔干河冰雪水文特征与水能开发潜力[J];冰川冻土;2008年06期
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1 董小艳;陕西农机化水平评价及耕种收机械化水平预测研究[D];西北农林科技大学;2010年
2 冯海生;基于磁流变阻尼器的半主动车辆座椅悬架研究[D];东北林业大学;2010年
【二级参考文献】
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1 李力争;纯滞后过程的模糊预估控制[J];长沙交通学院学报;1996年01期
2 侯祥林,陈长征,虞和济,王铁光,纪盛青;神经网络权值和阈值的优化方法[J];东北大学学报;1999年04期
3 王振雷,顾树生;基于实值遗传算法的模糊神经网络辨识器[J];东北大学学报;2000年04期
4 靳其兵,李鸿儒,刘子静,顾树生;带神经网络补偿的Smith预估极点配置自校正控制[J];东北大学学报;1999年02期
5 慈春龄,郑颖楠,侯培国;滞后控制系统的一种新型控制算法[J];东北重型机械学院学报;1994年03期
6 董秀成,杨光,雷霖;自适应Smith预估极点配置自效正PI控制器[J];电子科技大学学报;2000年01期
7 鲁子奕,杨绿溪,吴球,何振亚;提高前馈神经网络泛化能力的新算法[J];电路与系统学报;1997年04期
8 雎刚,陈绍炳,徐治皋;模糊预估PID控制及其应用[J];东南大学学报;1998年S1期
9 阎平凡;人工神经网络的容量、学习与计算复杂性[J];电子学报;1995年05期
10 陈峰;用自调整 Smith 预估器实现过热减温控制的探讨[J];福建电力与电工;1998年02期
【相似文献】
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1 陈金堂,邓飞其;完全滞后系统的变结构控制[J];五邑大学学报(自然科学版);1999年04期
2 韩冰;韩敏;;基于动态BP算法的非线性滞后系统辨识[J];大连理工大学学报;2010年05期
3 张军,裴润,裴辛哲,刘志远;不确定滞后系统的鲁棒模型预测控制[J];中国电机工程学报;2003年07期
4 赵伟志;吴舒辞;;神经网络在时滞时变系统中的应用[J];科技信息(学术研究);2007年03期
5 原思聪;刘道华;李晓英;段志善;;基于灰理论及神经网络的设计变量综合分析方法[J];西北大学学报(自然科学版);2008年05期
6 付亮;李平;;时滞系统的Elman网络多步预测模糊控制方法[J];南京航空航天大学学报;2006年S1期
7 胡锡恒,徐宏跃;时变滞后系统自适应控制(综述)[J];信息与控制;1986年04期
8 刘新群;滞后系统的滑模变结构预估控制器[J];光学精密工程;1996年01期
9 李天牧,李学群;基于神经网络的自动特征抽取[J];云南大学学报(自然科学版);1991年03期
10 kelly MF;邰常峰;;神经网络在肌电信号分析中的应用[J];国际生物医学工程杂志;1991年06期
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1 宋向辉;黄鸿;侯朝桢;张燕;;智能预测控制在窑炉温度控制中的应用[A];工业自动化应用实践——全国(第五届)炼钢、连铸和轧钢自动化学术会议论文集[C];2002年
2 胡泽新;;连续发酵过程的非线性自适应控制[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年
3 侯艳芳;冯红梅;;基于神经网络的调制识别算法的研究[A];武汉(南方九省)电工理论学会第22届学术年会、河南省电工技术学会年会论文集[C];2010年
4 沈建荣;杨林泉;陈琳;;神经网络的稳定性判据与区域经济结构调整[A];系统工程与可持续发展战略——中国系统工程学会第十届年会论文集[C];1998年
5 石山铭;李富兰;丁俊丽;;神经网络的知识获取[A];全国青年管理科学与系统科学论文集(第1卷)[C];1991年
6 吴清烈;徐南荣;;基于神经网络的一种多目标决策方法[A];复杂巨系统理论·方法·应用——中国系统工程学会第八届学术年会论文集[C];1994年
7 李晓钟;汪培庄;罗承忠;;神经网络与模糊逻辑[A];中国系统工程学会模糊数学与模糊系统委员会第五届年会论文选集[C];1990年
8 房育栋;余英林;;高阶自组织映射及其学习算法[A];1995年中国控制会议论文集(上)[C];1995年
9 王晓晔;杜朝辉;吕德忠;刘建峰;;神经网络模糊控制在温度控制系统中的应用[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年
10 金龙;吴建生;;基于遗传算法的神经网络短期气候预测模型(摘要)[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“气候系统与气候变化”分会论文集[C];2003年
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1 于翔;数字神经网络中的协同应用[N];网络世界;2009年
2 健康时报特约记者  张献怀;干细胞移植:修复受损的神经网络[N];健康时报;2006年
3 邹丽梅 陈耀群;江苏科大神经网络应用研究通过鉴定[N];中国船舶报;2006年
4 记者 孙刚;“神经网络”:打开复杂工艺“黑箱”[N];解放日报;2007年
5 本报首席记者 任荃 实习生 史博臻;轨交“神经网络”触动创新神经[N];文汇报;2011年
6 计算机世界实验室 韩勖;当布线系统遭遇神经网络[N];计算机世界;2009年
7 曹建兵 李祖兵 特约记者 何天进 本报记者 于莘明;给导弹植入“神经网络”[N];科技日报;2005年
8 谭薇;“潮湿计算机”:拥有人类智慧的超级大脑[N];第一财经日报;2010年
9 ;人老了,大脑仍能形成新的神经网络[N];新华每日电讯;2004年
10 韩婷婷;ICT强壮奥运“神经网络”[N];通信产业报;2007年
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1 刘志祥;深部开采高阶段尾砂充填体力学与非线性优化设计[D];中南大学;2005年
2 戴雪龙;PET探测器神经网络定位方法研究[D];中国科学技术大学;2006年
3 马戎;智能控制技术在炼钢电弧炉中的应用研究[D];西北工业大学;2006年
4 文敦伟;面向多智能体和神经网络的智能控制研究[D];中南大学;2001年
5 吴大宏;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究[D];西南交通大学;2003年
6 杜文斌;基于神经网络的冠心病证候诊断标准与药效评价模型研究[D];辽宁中医学院;2004年
7 熊雪梅;参数化模糊遗传神经网络及在植物病害预测的应用[D];南京农业大学;2004年
8 李智;电站锅炉燃烧系统优化运行与应用研究[D];东北大学;2005年
9 王承;基于神经网络的模拟电路故障诊断方法研究[D];电子科技大学;2005年
10 谭阳红;基于小波和神经网络的大规模模拟电路故障诊断研究[D];湖南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭伟;基于RBF神经网络的滞后系统广义预测控制[D];大连理工大学;2005年
2 杨立儒;基于神经网络的电路故障诊断的研究与实现[D];解放军信息工程大学;2010年
3 刘兰兰;基于神经网络和遗传算法的H型钢粗轧工艺参数优化研究[D];山东大学;2011年
4 田鹏明;基于神经网络的振动主动控制研究[D];太原理工大学;2012年
5 姜宇;发动机裂解设备故障诊断技术的研究[D];吉林大学;2012年
6 邢远凯;基于决策树和遗传算法的神经网络研究及应用[D];浙江大学;2010年
7 高宝建;基于神经网络的月降水预报模型在洪泽湖的应用研究[D];南京信息工程大学;2012年
8 陈少华;基于Hopfield神经网络控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
9 来建波;基于神经网络的路段行程时间预测研究[D];云南大学;2011年
10 闫超;基于BP神经网络的煤矿深埋硐室软岩流变参数反演分析[D];安徽理工大学;2011年
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