收藏本站
《湘潭大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于神经网络的一类MIMO非线性系统的自适应控制

向志容  
【摘要】: 本文沿着理论研究与工程实际相结合、创新与实用相结合的思路,根据自适应神经网络控制理论的现状、存在的问题以及工程实际应用的基本要求,对未知非线性多输入多输出系统的控制理论进行了深入的研究,建立了系统化的整体设计框架,为解决某些传统方法难以解决的工程实际问题提供了新思路。 本论文主要研究了一类未知多输入多输出非线性系统的自适应控制问题,提出了两种在线自适应控制器。第一种是基于GP-RBF算法的自适应RBF神经网络控制器(A-RBFNNC)。采用所提出的神经元灵敏度概念,并结合超球体聚类的方法,建立了一种新颖的增加和删除规则,在线确定RBF神经网络的结构和参数。当误差满足一定要求时,该控制器转入按照基于Lyapunov稳定性理论的自适应律进行网络权值的进一步调整,保证了控制器的全局稳定性和收敛性。 第二种是基于一种混合遗传算法,针对非线性系统设计了一种自适应RBF神经网络控制器。文中将改进的标准遗传算法与梯度算法相结合,设计了一种混合遗传算法。所设计的控制器首先利用混合遗传算法在线确定RBF神经网络的结构和初始参数,然后按照基于Lyapunov稳定性理论的自适应律进行神经网络权值的进一步调整,保证了闭环系统的全局稳定性和收敛性。 所设计的两种控制器都不需要先验知识就可以在线确定神经网络的初始结构,不仅无需辨识被控对象的模型就可进行神经网络控制器的在线设计,而且神经网络控制器的学习过程和系统的控制过程同时进行,不需要特定的教师信号,避免了离线训练通常存在训练数据不足的问题;基于Lyapunov稳定性理论设计的自适应律,保证了控制器的全局稳定性和收敛性。 两关节机械手的仿真实验和锅炉内胆与夹套水温的控制实验证明了所给方法的有效性,不仅实现了神经网络的结构和参数的在线自适应,还保证了闭环系统的全局稳定,鲁棒性好。
【学位授予单位】:湘潭大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TN919.3;TP183

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 赵品;一类非仿射非线性系统输出反馈自适应控制方案设计[D];青岛科技大学;2010年
2 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
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 秦孝艳;;一类非线性系统的鲁棒自适应跟踪控制[J];安徽工业大学学报(自然科学版);2006年03期
2 唐超颖;王彪;;基于在线神经网络的自适应控制器的设计与应用[J];华南理工大学学报(自然科学版);2006年06期
3 闵惜琳,刘国华;人工神经网络结合遗传算法在建模和优化中的应用[J];计算机应用研究;2002年01期
4 吴志远,邵惠鹤,吴新余;一种新的自适应遗传算法及其在多峰值函数优化中的应用[J];控制理论与应用;1999年01期
5 周志坚,毛宗源;一种基于遗传算法的模糊神经网络最优控制[J];控制理论与应用;2000年05期
6 刘士荣,俞金寿;神经模糊逆模/PID复合控制在CSTR中的应用[J];控制理论与应用;2001年05期
7 童桦,刘一江,易理刚;神经网络在线学习补偿自适应控制及其应用[J];控制理论与应用;2004年04期
8 张友旺,桂卫华,赵泉明;基于动态递归模糊神经网络的自适应电液位置跟踪系统[J];控制理论与应用;2005年04期
9 孙炜伟;武玉强;;机器人操作器的自适应模糊滑模控制器设计[J];控制理论与应用;2006年03期
10 戴晓晖,李敏强,寇纪淞;遗传算法理论研究综述[J];控制与决策;2000年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 李仁俊;基于神经网络的自适应逆控制研究[D];昆明理工大学;2003年
2 郑玉胜;基于神经网络的灌溉用水量预测研究[D];武汉大学;2004年
3 刘莉;混合遗传算法全局收敛性分析[D];华中科技大学;2004年
4 赵亮;基于遗传算法的模糊控制和神经网络控制策略研究[D];辽宁工程技术大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姜绍飞,刘之洋;人工智能及其在土木工程中的应用[J];四川建筑科学研究;1997年01期
2 吴大宏,赵人达;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究初探[J];四川建筑科学研究;2002年03期
3 郭伟,刘兴远,张力,王跃文,孙亮;无腹筋钢筋混凝土简支梁受剪特性的神经网络模型初探[J];四川建筑科学研究;2004年01期
4 刘兴远,郭伟,林文修,杜文龙,易珂;重庆地区混凝土构件碳化规律的神经网络描述[J];四川建筑科学研究;2004年04期
5 张宇力;;针对倒塌房屋瓦砾分布的模糊神经网络预测[J];四川建筑科学研究;2006年01期
6 朱明强;;BP神经网络在房地产投资风险分析中的应用[J];四川建筑科学研究;2006年06期
7 冉志红;李乔;单德山;唐亮;;影响矩阵法在南京长江三桥状态识别中的应用[J];四川建筑科学研究;2008年04期
8 冯清海;袁万城;樊启武;;基于FE—ANN—MC的结构可靠度计算方法研究[J];四川建筑科学研究;2008年04期
9 翁兴中;蔡良才;;基于神经网络理论的机场沥青道面状况评定[J];四川建筑科学研究;2010年01期
10 王全凤;郑浩;;基于径向基函数神经网络的高层建筑结构选型[J];四川建筑科学研究;2010年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨益;方潜生;汪力君;;基于Handel-C的数字芯片的设计方法研究与实现[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
2 胡杨林;蒋洁琼;王明煌;曾勤;邱岳峰;邹俊;陈红丽;FDS team;;聚变裂变混合堆长寿命锕系废料嬗变处理的中子学优化分析[A];安徽新能源技术创新与产业发展博士科技论坛论文集[C];2010年
3 王国庆;李国福;李旭渊;;基于PSO-K均值聚类的核事故应急监测点位快速确定技术研究[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集(上)[C];2011年
4 刘贤兴;董磊;范文进;孙宇新;;五自由度无轴承异步电机的α阶逆系统解耦控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 ;Inverse System Control of Nonlinear Systems Using LS-SVM[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 何晋;王杰;王华;;基于模糊策略的水下机械手轨迹控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 韩江洪;王梅芳;马学森;王跃飞;;改进的遗传算法在虚拟企业伙伴选择问题中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 孙燕;孙峥;黄鹍;;基于模拟退火机制的隔离小生境混合遗传算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 李枚毅;游维;蔡自兴;;多样度和适应度引导的遗传算法操作概率计算研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
10 孙燕;孙峥;;利用正交遗传算法优化交通检测点分布[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王婷;EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 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
3 时长江;豆科类杂草种子图像识别系统研究[D];中国海洋大学;2009年
4 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
5 韩艳玲;可能性构造空间理论与计算机作曲思维模型研究[D];华中科技大学;2010年
6 朱松;随机回归神经网络的动力学行为研究[D];华中科技大学;2010年
7 彭北青;第三方物流配送车辆路径问题模型及算法研究[D];华中科技大学;2009年
8 黄林峰;多目标进化算法研究[D];中国科学技术大学;2009年
9 刘飞;四足机器人步态规划与平衡控制研究[D];中国科学技术大学;2010年
10 陈宇;电容层析成像反问题求解及图像重建算法研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈辉;基于自适应观测器的CSTR系统有界控制的研究[D];河南理工大学;2010年
2 赫英毅;毫米波段基于TE_(21)模差网络设计[D];中国工程物理研究院;2009年
3 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
4 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
5 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
6 王辉;基于改进遗传算法的物流配送路径优化研究[D];山东科技大学;2010年
7 纪二云;基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究[D];山东科技大学;2010年
8 施晓坤;煤炭企业人才结构优化[D];山东科技大学;2010年
9 滕景忠;智能瓦斯传感器的研制[D];山东科技大学;2010年
10 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
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱惠峰;;神经网络自适应控制算法的研究和MATLAB仿真[J];船电技术;2006年03期
2 杨光;张庆灵;郭立新;;一类非线性广义系统的状态反馈控制[J];东北大学学报(自然科学版);2008年09期
3 李爱军,王新民,沈毅;一种不依赖状态估计的自适应输出反馈控制方法[J];电光与控制;2003年02期
4 史小平,许天舒;两类不确定非线性系统的最优控制[J];电机与控制学报;2000年04期
5 宋佐时;易建强;赵冬斌;李新春;;基于神经网络的一类非线性系统自适应滑模控制[J];电机与控制学报;2005年05期
6 沈启坤;张天平;钱厚斌;;一类非仿射非线性系统的自适应模糊控制[J];电机与控制学报;2006年06期
7 胡云安,晋玉强,张友安,崔平远;导弹非线性自适应鲁棒控制系统设计[J];飞行力学;2002年04期
8 田晴;娄国焕;孙丽英;;神经网络在非线性系统控制中的应用[J];河北理工大学学报(自然科学版);2008年02期
9 高磊;杜德生;;非线性系统的神经网络自适应控制[J];信息技术;2007年01期
10 薛小平,崔平远;一类多变量非线性系统的解耦及线性化[J];哈尔滨工业大学学报;1996年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 杨建坤;北方小城镇供热模式分析与热网优化控制的研究[D];同济大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张新良;非线性系统神经网络辨识与控制的研究[D];南京航空航天大学;2004年
2 张纯明;基于反馈线性化的直线永磁同步电机速度跟踪控制研究[D];沈阳工业大学;2004年
3 佘远俊;神经网络在非线性系统辨识中的应用[D];西南交通大学;2005年
4 王文军;具有干扰影响的神经网络控制系统研究[D];北京工业大学;2005年
5 单晓虹;基于遗传算法的RBF神经网络及其在系统辨识中的应用[D];青岛大学;2006年
6 蒋泽甫;神经网络自适应控制技术研究与应用[D];贵州大学;2006年
7 黄志华;几类非线性不确定系统的鲁棒稳定性分析及控制设计[D];天津工业大学;2008年
8 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
9 朱丽雅;非线性不确定系统的自适应神经网络控制[D];南京信息工程大学;2008年
10 赵祝伟;基于神经网络的不确定非线性系统的自适应控制[D];南京信息工程大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈祥光,黄聪明;改进 BP 反传算法在智能控制系统中的应用[J];北京理工大学学报;1997年04期
2 陈祥光,黄聪明;神经网络智能控制系统辨识模型结构的研究[J];北京理工大学学报;1999年01期
3 陈允平;人工神经网络及其在控制与系统工程中的应用 第二讲 人工神经网络的学习方法(之一) 有指导的学习[J];电网技术;1993年04期
4 梁化楼,戴贵亮;人工神经网络与遗传算法的结合:进展及展望[J];电子学报;1995年10期
5 黄辉先,史忠科;利用遗传算法搜索全局最优的一种混合算法[J];电子与信息学报;2001年09期
6 徐宗本,聂赞坎,张文修;关于遗传算法公理化模型的进一步结果[J];工程数学学报;2001年01期
7 张文修,徐宗本,聂赞坎,梁怡;遗传算法的概率收敛定理[J];工程数学学报;2001年04期
8 魏占民,陈亚新,史海滨,屈忠义;BP神经网络的春小麦作物水模型的初步研究[J];灌溉排水;2002年02期
9 王宏伟,马光文,王世定;灰色预测模型及在取水量预测中的应用[J];中国给水排水;1991年05期
10 黄晓峰,潘立登,陈标华,李成岳;用改进的实数编码遗传算法估计反应动力学参数[J];高校化学工程学报;1999年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 顾亦然,王锁萍;遗传算法与神经网络在接纳控制中的应用[J];计算机工程与应用;2005年19期
2 李鹏忠;黄淑娟;张为民;;基于神经网络与遗传算法的结构优化设计方法[J];桂林工学院学报;2007年01期
3 朱莉;高正红;;基于神经网络的翼型优化设计方法研究[J];航空计算技术;2007年03期
4 高阁;罗大庸;;基于遗传算法的医疗垃圾焚烧控制系统[J];计算机测量与控制;2007年04期
5 张惠珍;马良;;基于变尺度混沌优化策略的混合遗传算法及在神经网络中的应用[J];上海理工大学学报;2007年03期
6 任颖;李华伟;;基于改进遗传算法的神经网络非线性模型的辨识[J];现代计算机(专业版);2009年02期
7 陈书文;张斌;王水花;;遗传神经网络用于电磁兼容预测[J];计算机与信息技术;2010年Z1期
8 胡仁平;刘刚;;基于改进遗传算法的神经网络优化设计[J];计算机应用与软件;2011年01期
9 岳同森;王大海;;一种改进的仿生算法研究与分析[J];软件;2011年03期
10 王华伟,周经伦,沙基昌;基于遗传算法的一种新的神经网络结构模式研究[J];小型微型计算机系统;2002年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 寇纪淞;徐博艺;刘刚;;用遗传算法训练前馈神经网络的权值[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年
2 唐琎;蔡自兴;谭立球;;用基于遗传算法的神经网络指导股市交易[A];1999年中国智能自动化学术会议论文集(下册)[C];1999年
3 安世奇;孙一康;王京;;基于遗传算法的神经网络简单自适应控制[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(上)[C];2005年
4 李晔;;基于遗传算法和神经网络的二级倒立摆控制系统[A];第25届中国控制会议论文集(中册)[C];2006年
5 杨宝庆;刘国栋;;RoboCup中的截球策略研究[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
6 王正志;张光铎;;模糊推理、神经网络和遗传算法的一种有机结合的框架和实现[A];1995年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集(下册)[C];1995年
7 赵峻;褚涛;王碧秋;;基于遗传神经网络的重介质密度预测控制[A];第十六届全国煤炭自动化学术年会、中国煤炭学会自动化专业委员会学术会议论文集[C];2006年
8 王军;钟志军;黄心汉;;两轮小车避障控制的仿真研究[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
9 赵宏;;基于优化遗传神经网络的水轮发电机组辨识[A];第二十四届中国控制会议论文集(下册)[C];2005年
10 何群英;郝伟;;基于全矢谱和遗传神经网络的旋转机械故障诊断[A];2008年全国振动工程及应用学术会议暨第十一届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 林京;《神经网络和遗传算法在水科学领域的应用》将面市[N];中国水利报;2002年
2 于翔;数字神经网络中的协同应用[N];网络世界;2009年
3 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
4 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
5 记者 孙刚;“神经网络”:打开复杂工艺“黑箱”[N];解放日报;2007年
6 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
7 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
8 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
9 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
10 韩婷婷;ICT强壮奥运“神经网络”[N];通信产业报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴令;基于GA-NN和不可逆热力学的钢中氧化物夹杂预报模型[D];东北大学 ;2009年
2 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
3 吕瑞华;复杂经济系统混沌预测方法与多层局势决策方法研究[D];天津大学;2004年
4 焦嵩鸣;计算智能及其在热工系统中的应用研究[D];华北电力大学(河北);2007年
5 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
6 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
7 张材;薄带坯铸轧板形智能识别与控制系统研究[D];中南大学;2004年
8 王荣吉;选择性激光烧结工艺的试验与优化方法研究[D];湖南大学;2005年
9 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
10 陶吉利;基于DNA计算的遗传算法及应用研究[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李亚斐;基于计算智能的工程项目估算分析[D];长春工业大学;2010年
2 向志容;基于神经网络的一类MIMO非线性系统的自适应控制[D];湘潭大学;2007年
3 杨大春;基于遗传算法优化BP神经网络的行为识别[D];辽宁科技大学;2012年
4 陈郁;遗传神经网络在模拟电路故障诊断中的应用[D];长春理工大学;2009年
5 刘俊华;基于神经网络和遗传算法的语音识别方法研究[D];湖南大学;2005年
6 厉芸;基于神经网络和遗传算法模拟电路故障诊断方法研究[D];湖南大学;2005年
7 王一莉;瓦斯涌出量预测方法及其应用研究[D];南京工业大学;2005年
8 杨洋;粗糙集相关问题与粗糙集神经网络模型的研究[D];同济大学;2006年
9 刘凯;基于神经网络的开关磁阻电机模型的分析与研究[D];中国地质大学(北京);2005年
10 杨颖;应用信息熵和遗传神经网络的电力短期负荷预测研究[D];华北电力大学(河北);2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026