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Adaline神经网络对液压比例系统的实时控制宁国

时间:2019年08月15日

2.天津职业技木师范学院机械工程系专业教研室,0222;2.北京邮电大学电子工程系98级博研,87 3.北京科技大学机械工程学院流体传动及控制教研室,83,引言在传统工业控制领域中,控制方法已得到广泛应用。,10控制是基于偏差的比例积分和微分的集成式控制方法,具有原理简单易于实现鲁棒性强和适用面广等优点。但其比例系数枳分忝数微分系1在控制过程中不易自动调整,忝统实,抒制3到定的局限性。在实时控制中随时都有干扰因素的存在,并且这种干扰因素在许多场合是不定的随机的。

在控制过程中,个权值冰心依据偏差来修正。如偏差小于给定误差时,则权值不再修正。

由心血网络构成的系统控制如阁土系统+1修正权值参数的实时调整可以抵消干扰引起的拧制偏差为实现这特他本文研究了具有自学习能力的入如凋经网络控制器,并分析了在实际液压系统中的应用。

5神经网络控制器是以生物大脸的结构和功能为基础的种佶息处理系统几有不同特性的处理单元,组成不同的神经网络系统。本文所引入的业蒉了剩络纪种连续,值的前馈型线性加权求和阈值网络。其特点是输入层具有多个处理单元,输出层具有个处理单元,实现多个输入的加权求和功能。采用103网络易于实现参数的自动及连续调节,具有定的自适应性。考虑到其算法简单学习过程似短。木文拟,离故1仍控制算法来构造,1;1 1神经网络控制器,并将其应用于液压实时控制。

通常,山控制算式为将式中的积分用求和代替出=.7将式中的微分用有限差分代替其中7为米样周期;为米样序号,广=,22为积分时间;7为微分时间;广1和6分别为第1次和第,次采样所得的偏差信号。

则1式可近似为根据2式构造人心网络,结构1其中学习步长;r期望值因网络权值可以根据偏差大小来进行修正,而权值的修正则可在很大程度上抵消控制过程中干扰因素带来的控制误差,故其最后的的控制精度比较高。且由以上的控制算式可以看出控制器的结构简取权值调整速度快,能满足工业实时控制的快速性要求。

2模拟楔横乱机辊缝自动控制的液压比例系统例实验系统为实际控制系统,其原理3.

系统主要液压设备及元件有油源巧柯0液压站电磁比例换向阀348,04,从3中可以看出加载油缸也即背压油缸用来模拟轧制过程中轧制力,其大小可由溢流阀1调定。

被控油缸下位油缸下部有弹簧,用来模拟楔横机床与液,分析该液压比例系统可知在整个控制过程中既有轧制力的变化即溢流阀1的不同调定这个干扰因素对最后的控制精度造成影响。不仅如此,液压比例系统本身还固有些缺陷,如响应慢比例阀具有中位死区等并1通过北京科技人学流控专业的儿位研究生的研究明1轧制力对系统的干扰作用是个微分环节,讨系统的控制稳定性具打相当影响;2该液压系统是非线性的,且软参数较多,许多液压参数的变化如工作压力外。加载油缸工作压力押的变化等等,会对控制结果带来影响。这些分析结果明该系统足较难控制的对象,农用动特性好,自适应性强的控制器成为关键。3也也神经网络控制液压比例系统该系统的闭环控制方框4.

直流电源构成回路的电子设备有砂81直流位移传感器与321直流位移变送器;28,320型电磁比例电,控制器131 2型直流电源。它为1532流位移变送器提供电源。

等,同时,还存在许多外界不确定干扰因素。采用自适应性强的况化神经网络控制器,可以补偿定的户扰影响,提高控制系统的稳定性和动态相应特性。

且在闭环控制系统中。需要取价的参数较多1并且某些参数之间相互关联。如学习步长与采样周期。相互影响却无记规律可循因此参数取坑比较困难。通过大量的实验研究,本文找到了组比较优4实验结果及分析被控油缸位移的调整情况5实验参数如下采样周加战油缸工作压力1 1.51系统的稳定,间乙1从实验曲线中可以看出实现了液压系统的神经,系统,应曲线控制曲线网络实时控制。但液压比例系统的响应特性并不令人满意,系统稳定时间较长。这主要是由于比例阀的响应频率满足+本文所述系统要求造成的。采月控制器输出的控制信号的频率大于这个值也即采样周叫7七0.0小时,比例4能及,响应,造成系统服阀,系统的响应特性将会有很大改善。

应用研究。验证了神纟网络抒制在实际工系统的可行性,为工业控制系统提供了新思路。

1夏红。王慧李平自适应控制。信息与控制,lW662532杜建凤。崔勇。张寒松,严忠惠。神经网络0控制。

3张寒松。杜建凤。崔勇,严忠惠。人13.,网络控制中控制吁的输出处理测控技术。20003.194王锦标,方崇智。过程计算机控制。清华大学出版社,19925程相君,王春宁。陈生潭。神经网络原理及其应用。国防1业出皈社。5呦杨行,郑君里人工神经网络等教育出版社,7焦李成。神经网络的应用与实现。西安电子科技大学出版8胡守仁。沈清胡德文时春。神经网络应用技术。

国防科技大学出版社,1993 9周继成周青山。韩飘扬。人工神经网络第六代计算机的实现。科学普及出版社。1993收稿时间2000上接第58页度器才给各智能体发送启动倍号因此。通过采样时钟信号控制,保证了整个系统的同步性。作者采用,++语,编程,实现了付多智能体协作的办网模型的仿真。各智能体采用同步工作方式,减少了系统的复杂程度应用于计算机群控系统的建模设计过程中,取得了良好的效果。同时,该模型具有定的通用性,还可用于其他复杂的工业控制对象和过程。

4王顺晃,舒迪前。智能控制系统及其应用。机械工业出版收稿时间2000

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