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《浙江大学》 1996年
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径向基函数网络及其在非线性控制中的应用

陈小红  
【摘要】:径向基函数神经网络(RBFN)以其诸多优点,如坚实的理论基础、参数部分线性及快速的学习算法等,而日益受到重视。本文的研究旨在将该神经网络与非线性控制相结合,更好地应用于工程实际。作者从算法到控制策略做了大量工作,主要贡献有: 1) 针对RBF训练算法中径向基函数中心确定的困难,在分析比较目前较好的算法基础上,提出一种新的训练算法。RBF网络的学习算法中最重要的就是确定网络的隐层中心。从经典的k-均值聚类算法,竞争学习(CL),到解决死点问题的频率敏感竞争学习(FSCL)方法都存在着难以正确分类的缺陷。Lei Xu等提出的对手惩罚竞争学习(RPCL)算法隐含着FSCL方法,而这两种方法本质上存在着矛盾。为此作者将FSCL结合对手惩罚的思想,给出一种新的聚类算法。该算法即无死点问题,又通过剔除多余的聚类中心,有效地消除干扰聚类中心,算法最后采用单纯的CL方法使已得到的聚类中心更加符合实际值。该算法不仅较以前诸方案具有更好的分类效果,最主要的是,还能够控制多余聚类中心数,而一定量远离样本的多余聚类中心能够为将来新的数据提供储备。 2) 非线性控制一直在控制科学中占有极其重要的地位。特别是进入80年代以来,非线性控制这一领域由于“反馈线性化”理论的兴起而得到蓬勃发展,形成受当前国际控制界高度重视的前沿学科。但反馈线性化方法要求非线性部分为解析的,这就决定了这类方法的局限性。神经元网络描述非线性的特点恰可用来弥补这一方法的不足。作者对近年来众所瞩目的逆系统方法做了详细的分析,并提取逆系统这一具有普遍意义的思想方法,以RBF网络做为直接逆控制器,对该控制器的存在性进行严格的证明。在此基础上对控制器与对象构成的伪线性系统进行进一步控制器综合设计。 3) 一般的控制器设计总是先求出控制对象的模型,再根据模型设计控制器。由于建模过程中对于非线性因素常常考虑不足,导致模型误差。根据信息不增原理,经过设计环节后使得以此模型建立的非线性控制器所用的实际系统已知的信息量进一步减少,设计结果难于满足实际需要。除此以外,设计过程也比较复杂。本文利用RBF网络直接逼近非线性系统的逆动态,并以此作为控制器,同时为适应实际过程非线性模型随工况变化的情况,加入自适应环节
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:1996
【分类号】:TP183

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 腾飞;智能PID控制器的设计和仿真[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 杨瑞;基于遗传算法优化RBF神经网络控制器[D];哈尔滨理工大学;2011年
3 李春华;基于神经网络的非线性系统自适应控制研究[D];南京信息工程大学;2008年
4 赵晓娟;手写体数字及英文字符的识别研究[D];东北师范大学;2010年
5 张瑾;基于蚁群聚类优化的RBF神经网络软测量应用[D];东北大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 王永初;Buttworth滤波器在过程控制中的应用(Ⅰ)[J];工业仪表与自动化装置;1994年06期
2 谭永红;基于BP神经网络的自适应控制[J];控制理论与应用;1994年01期
3 陈增强,车海平,袁著祉;具有比例积分结构的广义预测自校正控制器[J];控制与决策;1994年02期
4 田澎,杨自厚,张嗣瀛;一类非线性规划的模拟退火求解[J];控制与决策;1994年03期
5 黄敏超,张育林,冯心;变结构神经网络及其应用[J];控制与决策;1994年03期
6 李运华,王孙安,林廷圻,史维祥;神经网络离散变结构控制的算法及其应用[J];控制与决策;1994年04期
7 王殿辉,柴天佑;自适应模糊神经网络控制器设计的线性化方法[J];控制与决策;1995年01期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 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
3 欧钊荣;谭宗琨;苏永秀;;BP神经网络模型在甘蔗绵蚜虫发生发展气象等级预报中的应用研究[J];安徽农业科学;2008年21期
4 林雯;;基于计算机视觉和神经网络的芒果外观等级分类研究[J];安徽农业科学;2010年23期
5 何忠波,陈慧岩,陶刚,董玉梁;自动变速车辆档位决策方法综述[J];车辆与动力技术;2002年02期
6 阮治明;倾斜控制系统的FUZZY控制[J];兵工自动化;2000年03期
7 刘迪;唐永红;王晶;刘孝磊;;基于改进型BP神经网络的PID控制算法[J];兵工自动化;2010年03期
8 吴琦;胡德金;张永宏;徐鸿钧;;GA-BP网络建模在套料钻性能预测中的应用[J];兵工学报;2006年03期
9 易继锴,陈双叶,王琳;模糊神经网络及其在温度控制系统中的应用[J];北京工业大学学报;1999年02期
10 曹荣敏,张凤池,管萍,刘丽华;模糊控制在异步机定位系统中的应用[J];北京机械工业学院学报;2000年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 栾小丽;刘飞;;输出概率密度函数鲁棒H_∞跟踪控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 Yu Kerwei;Yang Tsunlirng;;A Case Study of Yacht's Motions Represented by Using Stewart Platform[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 王映斐;程启明;程尹曼;胡晓青;;基于模糊控制器的异步电动机直接转矩控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
4 ;Design of Neural Network Disturbance Observer using RBFN for Complex Nonlinear Systems[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
5 肖瑛;李振兴;刘国枝;张琳波;;双模式神经网络盲均衡算法研究[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
6 许志端;罗娜;;电子废弃物第三方回收模式的可持续潜能分析[A];信息化、工业化融合与服务创新——第十三届计算机模拟与信息技术学术会议论文集[C];2011年
7 林培群;徐建闽;傅惠;梁俊斌;;基于多分支BP网络模型的车型分类研究[A];可持续发展的中国交通——2005全国博士生学术论坛(交通运输工程学科)论文集(下册)[C];2005年
8 王科俊;李殿璞;李国斌;;单纯神经适应控制系统的构成[A];1993中国控制与决策学术年会论文集[C];1993年
9 吕强;郝继红;段运波;许耀铭;;利用动态RBF网络的非线性系统辨识[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年
10 周金荣;胡泽新;黄道;;一种多层混合型神经网络模型的研究[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 包健;有限精度权值神经网络优化的研究与应用[D];华东理工大学;2011年
4 赖生建;计算电磁学中的径向基无网格法[D];电子科技大学;2010年
5 车勇;轮胎噪声的预测方法与试验研究及优化设计[D];武汉理工大学;2010年
6 栾小丽;基于神经网络的复杂非线性系统鲁棒控制与滤波研究[D];江南大学;2010年
7 刘贵;精毛纺织品虚拟加工中的预报与反演模型研究[D];东华大学;2010年
8 魏晋宏;预测控制在工业生产过程中的应用研究[D];太原理工大学;2011年
9 沙丽荣;基于正交基神经网络的结构可靠性分析[D];吉林大学;2011年
10 刘怀广;浮法玻璃缺陷在线识别算法的研究及系统实现[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴家瑞;服装产品加工成本快速估算方法研究[D];浙江理工大学;2010年
2 杨薇;多轴同步传动磨毛整理机控制技术研究[D];浙江理工大学;2010年
3 王岩;混凝土受氯离子侵蚀劣化的ANFIS分析[D];郑州大学;2010年
4 房传礼;基于RS485总线的污水处理自动监控系统的研究[D];郑州大学;2010年
5 张华杰;模糊神经网络在肺癌诊断中的应用[D];郑州大学;2010年
6 张书宁;新一代深潜救生艇动力定位系统设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 林媛媛;基于模糊PI控制器的STATCOM研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
8 林冬梅;基于非线性动态PID神经网络的无刷直流电机控制系统设计[D];长沙理工大学;2009年
9 谭帅;基于DWO算法的预测控制及在电力负荷预测中的研究与应用[D];长沙理工大学;2010年
10 文其知;智能定量包装秤系统设计与实现[D];湘潭大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 李小凡;;基于RBF神经网络整定的PID控制器设计[J];兵工自动化;2009年01期
3 范青武;王普;张会清;高学金;;遗传算法交叉算子的实质分析[J];北京工业大学学报;2010年10期
4 杨亚炜,张明廉;倒立摆系统的运动模态分析[J];北京航空航天大学学报;2002年02期
5 宋洪法,靳其兵,赵梅;基于改进遗传算法的PID参数整定策略[J];北京化工大学学报(自然科学版);2005年02期
6 张明君;张化光;;遗传算法优化的RBF神经网络控制器[J];电机与控制学报;2007年02期
7 沈艳,郭兵,古天祥;粒子群优化算法及其与遗传算法的比较[J];电子科技大学学报;2005年05期
8 岳永哲;李然;;图像处理技术在阅卷系统中的应用[J];电脑知识与技术(学术交流);2007年14期
9 赵海娟;王家龙;宗位国;唐云秋;乐贵明;;用径向基函数神经网络方法预报太阳黑子数平滑月均值[J];地球物理学报;2008年01期
10 张萧;黄晞;仲伟汉;张亮;;Sigmoid函数及其导函数的FPGA实现[J];福建师范大学学报(自然科学版);2011年02期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 王俊国;基于神经网络的建模方法与控制策略研究[D];华中科技大学;2004年
2 马建伟;多指标满意PID控制设计研究[D];南京理工大学;2005年
3 孙焕良;基于空间划分的优化聚类算法及相关技术研究[D];东北大学;2005年
4 刘彦鹏;蚁群优化算法的理论研究及其应用[D];浙江大学;2007年
5 傅永峰;软测量建模方法研究及其工业应用[D];浙江大学;2007年
6 盖玲;组合优化中的逆目标问题[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 唐英干;神经网络自适应控制理论及其应用[D];燕山大学;2002年
2 张斌;聚类算法研究及在客户忠诚度分析中的应用[D];青岛大学;2003年
3 张捷;手写数字识别的研究与应用[D];西安建筑科技大学;2004年
4 刘吉宾;交流伺服系统的神经网络自适应控制[D];南京理工大学;2004年
5 李彦琴;RBF型神经网络预测控制在卫星姿态仿真系统中的应用技术研究与试验[D];北京化工大学;2003年
6 李广军;基于RBF神经网络的PID整定[D];西南交通大学;2005年
7 邹文辉;改进的RBF神经网络及其在字符识别中的应用[D];四川大学;2005年
8 骆中华;基于数据驱动的软测量建模技术及其工业应用[D];浙江大学;2006年
9 王立克;基于网上阅卷的图像处理与识别应用[D];山东大学;2005年
10 曾艳;蚁群算法在组合优化中的应用[D];西安电子科技大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 孙艳梅;都文和;冯昌浩;刘道森;卢俊国;崔全领;苗凤娟;宋志章;;基于蚁群聚类算法的RBF神经网络在压力传感器中的应用[J];传感技术学报;2013年06期
2 王晓庆;陈戈;王栋;王春;;多点触摸手势分析及识别算法的研究[J];计算机科学;2012年S1期
3 陈春雨;王福成;王传英;崔峰;张丽丽;张晨;;图像处理在计算机绘图考试中的应用[J];价值工程;2013年15期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 陈卓;空心玻璃微球填充环氧树脂复合材料的力学性能及其悬臂梁结构的阻尼智能化[D];武汉理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 裴雪红;基于改进RBF神经网络的PID控制[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 陈海山;神经网络应用于基于导频的OFDMA信道预测技术研究[D];中山大学;2010年
3 叶三排;数控机床的热误差补偿技术研究[D];大连理工大学;2012年
4 厉兆慧;基于神经网络的一类非线性系统自适应控制研究[D];东华理工大学;2012年
5 薛瑞恒;基于计算机视觉的手写字符输入及识别[D];西北大学;2012年
6 王晓庆;多点触控系统触摸指令智能解析算法的研究与实现[D];中国海洋大学;2012年
7 陈华浦;神经网络在非线性控制系统中的应用研究[D];华北电力大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 陈增强;袁著祉;李玉梅;侯平;王维民;崔保民;;工业锅炉的加权预测自校正控制[J];自动化学报;1993年01期
2 袁著祉,刘瑞华,陈增强;环形加热炉自校正控制系统[J];信息与控制;1991年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 丁国锋,王孙安,林廷圻,史维祥;一种稳定的机器人神经网络控制器研究[J];控制与决策;1997年01期
2 房方,牛玉广,孙万云;一种基于神经网络预测的传感器故障诊断新方法[J];电力情报;2000年04期
3 曹建云;陆国平;杨奕;;径向基函数网络泛化能力研究及其应用[J];系统工程与电子技术;2006年01期
4 刘怀亮;张治国;马志辉;董萍;许君宁;;基于RBFN与SVR比较的信息评价研究[J];情报杂志;2008年11期
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10 王佳;于军琪;郭春燕;;基于粗糙集—RBF网络的水环境质量评价方法[J];计算机工程与应用;2009年13期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 韩敏;郭伟;王金城;;径向基函数神经网络的全监督算法[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年
2 逯静洲;林皋;李庆斌;;径向基函数网络在混凝土超声探伤方法中的应用[A];第十三届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2004年
3 金聪;;利用聚类技术设计径向基函数网络学习算法[A];1999年中国智能自动化学术会议论文集(上册)[C];1999年
4 魏纲;张金菊;魏新江;;盾构隧道地面长期沉降的径向基函数网络预测[A];第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(下册)[C];2006年
5 褚晓东;刘玉田;邱夕兆;;基于径向基函数网络的暂态稳定极限在线估计[A];“电力大系统灾变防治和经济运行重大课题”部分专题暨第九届全国电工数学学术年会论文集[C];2003年
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7 胡焱弟;白志鹏;冯银厂;吴建会;唐贵谦;张利文;;大气颗粒物来源解析的径向基函数网络的应用[A];大气气溶胶科学技术研究进展——第八届全国气溶胶会议暨第二届海峡两岸气溶胶科技研讨会文集[C];2005年
8 沈永良;孙来军;刘明亮;乔常明;钱海波;叶光忠;;基于径向基函数网络的高压断路器机械状态分类[A];2009中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2009年
9 丁国锋;王孙安;林廷圻;史维祥;;非线性多变量系统的神经网络一步超前预测控制研究[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
10 曲丽萍;曲永印;有勇;;径向基函数网络的建模研究[A];1999中国控制与决策学术年会论文集[C];1999年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王昕;MIMO/OFDM系统中信道估计和自适应调制算法的研究[D];天津大学;2005年
2 宫剑;民营企业信用评级研究[D];吉林大学;2008年
3 陈小红;径向基函数网络及其在非线性控制中的应用[D];浙江大学;1996年
4 王其军;瓦斯监测系统故障智能诊断技术研究[D];山东科技大学;2007年
5 李道伦;神经网络隐式法及其在石油数据中的应用研究[D];中国科学技术大学;2007年
6 尹浩;汽车操纵逆动力学的建模与仿真[D];南京航空航天大学;2007年
7 高美娟;用于储层参数预测的神经网络模式识别方法研究[D];大庆石油学院;2005年
8 褚晓东;基于广域测量信息的电力系统暂态稳定预测与控制决策[D];山东大学;2006年
9 周燕平;多元校正与定量结构活性相关性研究中新型化学计量学算法研究[D];湖南大学;2007年
10 樊晓平;受限柔性机器人的动力学建模与智能控制[D];华南理工大学;1998年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴瑞柳;多层径向基函数网络的聚类学习方法及应用[D];安徽工业大学;2012年
2 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
3 宋元春;基于ANN的电力系统短期负荷预测技术研究[D];南京理工大学;2004年
4 谢华;小波神经网络在非线性系统辨识中的应用[D];华北电力大学(河北);2006年
5 盛飞;多层径向基函数网络的自适应遗传算法[D];安徽工业大学;2012年
6 朱庆军;神经网络在语音质量客观评价中应用的研究[D];西南交通大学;2004年
7 谭湘宇;径向基函数神经网络在FIR数字滤波器设计中的应用研究[D];电子科技大学;2004年
8 孙艳茹;基于函数逼近法的桥梁移动荷载识别方法研究[D];武汉理工大学;2006年
9 罗忠宝;非线性自适应逆控制在无人机自驾仪中的应用研究[D];吉林大学;2008年
10 房方;控制系统传感器故障的检测与诊断研究[D];华北电力大学;2001年
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