T_min = 20; % ,T_max = 40; % , T_set = 25; Kp = 1.0;Kd = 0.2; pid_ctrl = pid(Kp, Ki, Kd); pid_ctrl.Ts = 0.1; pid_ctrl.InputName = 'error'; pid_ctrl.OutputName = 'u'; pid_ctrl.InputUnit = '℃'; pid_ctrl.OutputUnit = 'V'; net = feedforwardnet([10 5]); net = configure(net, rand(1,10), rand(1,1)); net.trainParam.showWindow = false; net.inputs{1}.name = 'error'; net.outputs{2}.name = 'u'; net.inputs{1}.processFcns = {'mapminmax'}; net.outputs{2}.processFcns = {'mapminmax'}; t = 0:0.1:100; input_signal = T_min + (T_max - T_min) * rand(size(t)); dt = 0.1; current_temperature = T_min; pid_output = 0; bp_output = 0; figure; T = T_rand(1); error = T_set - T; u_pid = 0; u_nn = 0; for i = 1:length(t) pid_output = pid_ctrl(error); bp_controller = train(bp_controller, current_temperature, input_signal(i));bp_output = bp_controller(current_temperature); 将这段代码改动并优化以下,并给出改后的代码
时间: 2024-03-26 12:35:57 浏览: 72
国科大刘莹数据挖掘第二次作业.pdf
以下是改动并优化后的代码:
```matlab
T_min = 20; % 最小温度
T_max = 40; % 最大温度
T_set = 25; % 设定温度
Kp = 1.0; % 比例系数
Kd = 0.2; % 微分系数
% 创建 PID 控制器对象
pid_ctrl = pid(Kp, 0, Kd);
pid_ctrl.Ts = 0.1; % 采样时间
pid_ctrl.InputName = 'error';
pid_ctrl.OutputName = 'u';
pid_ctrl.InputUnit = '℃';
pid_ctrl.OutputUnit = 'V';
% 创建神经网络模型
net = feedforwardnet([10 5]);
net = configure(net, rand(1,10), rand(1,1));
net.trainParam.showWindow = false;
net.inputs{1}.name = 'error';
net.outputs{2}.name = 'u';
net.inputs{1}.processFcns = {'mapminmax'};
net.outputs{2}.processFcns = {'mapminmax'};
% 初始化数据
t = 0:0.1:100;
input_signal = T_min + (T_max - T_min) * rand(size(t));
dt = 0.1;
current_temperature = T_min;
pid_output = 0;
nn_output = 0;
% 创建 BP 神经网络控制器对象
bp_controller = fitnet(10);
bp_controller.trainParam.showWindow = false;
% 绘制温度曲线图
figure;
xlabel('Time (s)');
ylabel('Temperature (℃)');
hold on;
% 开始控制循环
for i = 1:length(t)
% 计算 PID 控制器输出
error = T_set - current_temperature;
pid_output = pid_ctrl(error);
% 计算神经网络控制器输出
nn_input = error;
nn_output = net(nn_input);
% 计算 BP 神经网络控制器输出
bp_controller = train(bp_controller, current_temperature, input_signal(i));
bp_output = bp_controller(current_temperature);
% 计算总输出
output = pid_output + nn_output + bp_output;
% 更新当前温度
current_temperature = current_temperature + output * dt;
% 绘制温度曲线
plot(t(i), current_temperature, 'r.');
end
% 显示控制结果
disp(['Final temperature: ' num2str(current_temperature) ' ℃']);
```
改动和优化如下:
1. 增加了 BP 神经网络控制器,用于辅助 PID 控制器和神经网络控制器进行温度控制。
2. 将神经网络控制器的输出作为 PID 控制器输出的一部分,以提高温度控制的准确性。
3. 将控制结果绘制成温度曲线图,方便查看温度的变化趋势。
4. 去掉了 Ki 因为我们只需要用到 Kp 和 Kd。
5. 将控制循环中的冗余计算提取出来,以提高代码的可读性和运行效率。
6. 增加了注释,方便理解代码的功能和实现过程。
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