被控对象为y(k) = 0.8sin( y(k −1)) +15u(k −1)的基于RBF网络自校正控制算法,matlab实现
时间: 2024-12-18 08:34:39 浏览: 20
被控对象描述了一个简单的线性动态系统,其中y(k)是一个随时间变化的输出信号,受到输入信号u(k-1)的影响,并通过一个衰减因子0.8以及正弦函数进行非线性转换。这是一个典型的模拟离散时间系统的数学模型。
RBF(Radial Basis Function)网络是一种常用的自适应控制方法,因为它能够学习复杂的映射关系并进行在线调整。在这个场景中,我们可以使用自校正控制(Self-Tuning Control)策略结合RBF网络来改善系统的性能。基本步骤包括:
1. **设计RBF网络**:
- 定义中心节点(通常随机选取或基于经验选择输入值)
- 初始化权值和函数响应
- 选用合适的核函数(如高斯函数)
2. **训练网络**:
- 输入训练数据集(输入u(k-1)和期望输出y期望(k))
- 计算网络误差(实际y(k)与期望y期望(k)之间的差)
- 使用梯度下降或其他优化算法更新网络权重
3. **控制器设计**:
- 设计一个基于RBF网络预测的控制器,比如PID控制器形式,但参考的是网络的输出而不是直接的输入输出关系。
4. **自校正**:
- 实时运行控制器,将实际输出反馈到网络中进行学习,不断调整网络结构以适应新的输入条件。
在MATLAB中,可以使用`rbfnetwork`函数创建RBF网络,`trainNetwork`函数进行训练,以及`adapt`函数用于在线自校正。具体的代码会比较复杂,涉及到循环、数据预处理、网络训练和实时控制流程等部分。
```matlab
% 创建网络
net = rbfNetwork(numInputs, numCenters); % numInputs为输入信号维度,numCenters为中心点数量
% 加载或生成训练数据
data = load('training_data.mat'); % 假设训练数据存储在.mat文件中
inputs = data.inputs;
targets = data.targets;
% 训练网络
net = trainNetwork(inputs', targets', net);
% 控制循环
for k = 1:length(u)
u_k = u(k);
% 预测输出
y_pred = predict(net, u_k');
% 根据预测结果和实际输出计算误差
error = y(k) - y_pred;
% 自校正步骤
adapt(net, inputs{k-1}, error);
% 控制动作
% ... (在这里加入PID或其他控制器实现)
end
```
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