神经元自适应PID算法SCL:实现精确控制与误差处理
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更新于2024-09-07
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神经元自适应PID算法SCL是一种基于神经网络的控制器设计方法,应用于工业控制系统的优化。该算法结合了比例(P)、积分(I)和微分(D)控制策略,通过模拟生物神经元的工作原理来实现动态参数调整,以提高控制系统的响应速度和准确性。
算法的核心部分是VAR_INPUT部分,其中定义了关键变量如设定值(SV)、测量值(PV),以及自适应学习率(siteP、siteI、siteD)。权重系数(wkp_1、wki_1、wkd_1)作为加权因子,根据误差变化动态调整控制策略,确保PID参数的实时优化。K系数则是神经元比例系数,用于计算控制信号。
在VAR_OUTPUT部分,输出操作值(u)是算法最终的结果,它会根据PV与SV之间的偏差以及先前的误差历史进行计算。为了减少振荡并限制输出范围,还设置了输出的最大值(LimitHigh)和最小值(LimitLow)。
函数块FB3中,通过循环结构(FOR循环)初始化变量,包括基本偏差量(e_i)、历史误差(e_1 和 e_2)、神经元输入(x_1、x_2、x_3)和控制信号(u_1)。每个循环迭代中,误差更新、权重更新以及控制信号的计算都在这里进行。其中,权重更新采用了一种自适应的方法,根据当前误差、上一次误差以及控制信号的乘积来动态调整。
算法的关键在于神经元模型的运用,通过x_1、x_2、x_3三个神经元输入的计算,实现误差的记忆效应(积分)和趋势预测(微分),从而更好地捕捉系统动态。加权系数的累加(wadd_i)体现了不同权重对输出信号的影响,而归一化各权值(w11_i、w22_i、w33_i)则保证了权重的有效性和稳定性。
神经元自适应PID算法SCL是一种智能化的控制器设计方法,它结合了传统PID控制的稳定性与神经网络的自适应性,适用于需要精确且实时调整控制策略的复杂控制系统。通过不断学习和调整,该算法可以有效提高系统的响应精度和性能。
2023-05-30 上传
2023-05-24 上传
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2023-06-11 上传
ypac123
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