神经 模糊 模型预测控制及其matlab实现pdf 
时间: 2023-05-08 12:01:05 浏览: 108
神经模糊模型预测控制(Neuro-Fuzzy Model Predictive Control,NF-MPC)是一种将神经网络和模糊系统相结合的预测控制方法。其基本思想是通过神经网络对系统进行建模和预测,通过模糊控制实现对系统的控制。
与传统的模型预测控制相比,NF-MPC具有以下优势:(1)能够处理非线性、时变系统;(2)具有自适应性和自学习能力;(3)系统辨识和控制一体化。
该方法的matlab实现需要先进行系统建模和训练神经网络。其实现步骤如下:(1)建立神经网络模型并确定网络结构和参数;(2)输入训练数据集进行训练;(3)将训练后的神经网络与模糊控制器结合,构建NF-MPC系统;(4)在仿真平台上进行NF-MPC的检验和优化,获得最优控制效果。
该方法的应用范围广泛,如化工、食品、制药、航天等领域,拥有较高的实用价值和研究意义。
相关问题
模型预测控制及其matlab
模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)是一种先进的控制技术,它利用数学模型对未来的系统行为进行预测,并以优化的方式决定实际控制输入。MPC既考虑系统的当前状态,又考虑未来状态,具有较好的鲁棒性和适应性。
MPC是一种开环预测控制方法,其核心是建立数学模型,在每一时刻求解最优控制问题。MPC的优点是可以考虑多个约束条件,如系统的稳态、动态、输入输出约束条件等,因此可以广泛应用于许多领域,如化工、机械、航空、汽车、电力等。
matlab是一个专业的数学计算软件,是进行MPC建模和实现的常用工具。在matlab中,可以采用Simulink进行建模和仿真,以及使用相关工具箱(如Model Predictive Control Toolbox)进行MPC控制器的设计和分析。matlab具有友好的界面、强大的计算功能和优秀的可视化效果,方便用户建模、仿真和调试,是进行MPC研究和应用的理想平台。
总之,MPC是一种高级的控制技术,可以广泛应用于不同领域的控制问题。matlab具有丰富的功能和易用的界面,是进行MPC建模和控制实现的常用工具。
模糊神经网络控制器设计及其在matlab中的实现
模糊神经网络控制器(Fuzzy Neural Network Controller)是一种基于模糊逻辑和神经网络的控制器设计方法。它将模糊逻辑的模糊集合论和神经网络的模式识别能力相结合,可以灵活地适应各种复杂的非线性系统控制问题。
设计模糊神经网络控制器的一般步骤如下:
1. 确定模糊规则库:通过对被控对象进行建模与理解,确定模糊规则库。模糊规则库由一系列模糊规则组成,每个模糊规则表达了输入变量与输出变量之间的映射关系。
2. 确定输入输出变量:根据系统需求,确定输入变量和输出变量。输入变量通常是系统状态、误差等,输出变量通常是控制量。
3. 设计模糊集合:为每个输入变量和输出变量设计模糊集合,模糊集合通过隶属度函数来描述。
4. 确定神经网络结构:选择适当的神经网络结构,在输入层和输出层之间插入隐含层,通常使用前向传播式神经网络。
5. 模糊推理:将输入变量映射到模糊集合中,并根据模糊规则库进行模糊推理,得到模糊输出。
6. 神经网络训练:使用样本数据对神经网络进行训练,调整网络连接权值,使得网络的输出逼近期望输出。
在Matlab中实现模糊神经网络控制器可以使用Fuzzy Logic Toolbox和Neural Network Toolbox。Fuzzy Logic Toolbox提供了用于模糊推理的函数和工具,Neural Network Toolbox提供了用于神经网络的训练和模拟的函数和工具。
首先,使用Fuzzy Logic Toolbox进行模糊推理,它提供了模糊推理函数和相关工具,可以根据模糊规则库和模糊集合对输入变量进行模糊化和模糊推理,得到模糊输出。
然后,使用Neural Network Toolbox进行神经网络的训练和模拟。根据设计好的神经网络结构,使用样本数据进行神经网络的训练,调整网络连接权值,使得网络的输出与期望输出尽可能接近。
最后,可以使用训练好的模糊神经网络控制器进行控制。将系统输入作为神经网络的输入,经过神经网络的运算和模糊推理,得到模糊输出,再根据需要进行解模糊得到最终的控制量。
总之,模糊神经网络控制器设计及其在Matlab中的实现是通过结合模糊逻辑和神经网络的方法来实现非线性系统的控制。在Matlab中,可以使用Fuzzy Logic Toolbox和Neural Network Toolbox提供的函数和工具来实现该控制器。
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