用s-function实现RBF神经网络的PID控制器算法
时间: 2023-10-23 17:10:57 浏览: 196
RBF_PID.zip_RBF-PID_神经网络PID_神经网络RBF_神经网络控制
首先需要明确一下RBF神经网络的基本结构和PID控制器算法的原理。
RBF神经网络是一种前向反馈神经网络,由输入层、隐含层和输出层组成。其中,输入层与隐含层之间的连接可以采用高斯函数作为权值函数,输出层采用线性函数。
PID控制器算法基于对误差的反馈控制,由比例控制、积分控制和微分控制三部分组成,可以实现对系统的稳定控制。
下面是基于s-function实现RBF神经网络的PID控制器算法的代码:
```matlab
function [sys,x0,str,ts] = RBF_PID(t,x,u,flag,Kp,Ki,Kd,C,D)
switch flag
case 0
% initialize the system
sizes = [1 10 1]; % input, hidden, output layer sizes
centers = linspace(-1, 1, sizes(2)); % centers of the RBF units
widths = (centers(2)-centers(1))/2; % width of the RBF units
weights = rand(sizes(2),sizes(3)); % random weights for output layer
x0 = [centers' widths*ones(sizes(2),1) weights(:)]; % initialize states
str = []; % no special storage requirements
ts = [0 0]; % continuous sample time
case 2
% update the states
x = u;
case 3
% calculate the output
x = u;
input = x;
hidden = exp(-((input-C).^2)./(2*D.^2)); % RBF activation
output = hidden * x0(:,3:end); % output layer activation
sys = output;
case {1, 4, 9}
% do nothing for other flags
sys = [];
case 2
% update the weights based on the error
x = u;
input = x;
hidden = exp(-((input-C).^2)./(2*D.^2)); % RBF activation
output = hidden * x0(:,3:end); % output layer activation
error = x0(:,end) - output; % calculate the error
x0(:,end) = x0(:,end) + Kp*error + Ki*sum(error) + Kd*diff(error); % update the weights
otherwise
% error handling
error(['Unhandled flag = ',num2str(flag)]);
end
```
在上述代码中,`sizes`定义了神经网络的结构,`centers`和`widths`分别表示RBF神经元的中心和宽度,`weights`表示输出层的权重。在初始化时,将这些参数打包成一个状态向量`x0`。在每次更新状态时,将输入作为输入层的激活,计算隐含层的激活,然后计算输出层的激活,得到系统的输出。在计算完输出后,根据误差更新权重,从而实现PID控制器算法。
需要注意的是,本代码仅为参考,具体实现需要根据具体的问题进行调整。
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