本文關(guān)鍵詞：船舶柴油機(jī)轉(zhuǎn)速神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自整定PID控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：PID (PID-Proportion Integration Differentiation)控制是最早發(fā)展起來(lái)的、在實(shí)際工程應(yīng)用中仍廣泛采用的控制策略。PID控制具有控制算法簡(jiǎn)單、可靠性高、穩(wěn)定性好、無(wú)靜差,各參數(shù)物理意義明確且工程上易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)；但是,當(dāng)被控制對(duì)象具有非線性和時(shí)變特性時(shí),系統(tǒng)性能下降,魯棒性變差,必須重新調(diào)整PID參數(shù),以改善控制效果。 隨著社會(huì)的進(jìn)步、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工程技術(shù)水平的提高,被控對(duì)象特性和生產(chǎn)過(guò)程越來(lái)越復(fù)雜。在實(shí)際工程控制中,系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的積累和運(yùn)行工況的較大變化,可能導(dǎo)致系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生改變,對(duì)于傳統(tǒng)的PID控制器而言,只能通過(guò)頻繁調(diào)整PID參數(shù),來(lái)滿足實(shí)際系統(tǒng)的需要,因此,對(duì)于具有非線性的、時(shí)變特性的被控對(duì)象而言,傳統(tǒng)PID控制器的控制效果欠佳。在對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的控制中,傳統(tǒng)的PID控制器不能達(dá)到理想的控制效果。有必要研究一種參數(shù)自整定PID智能控制器,當(dāng)被控對(duì)象數(shù)學(xué)模型中某些參數(shù)產(chǎn)生變化或系統(tǒng)運(yùn)行工況發(fā)生較大改變時(shí),也能對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行較好的控制。目前,柴油機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)多為機(jī)械式調(diào)速器或傳統(tǒng)PID控制器的電子式調(diào)速器。前者工作可靠性好,但精度不高；后者雖對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)變化有一定的適應(yīng)性,但因柴油機(jī)的非線性、時(shí)變問(wèn)題突出,工作時(shí)間的積累會(huì)導(dǎo)致其模型參數(shù)產(chǎn)生較大變化,此時(shí)控制器控制效果變差；此外當(dāng)船舶航行在惡劣海況時(shí),柴油機(jī)工況劇烈變化,其控制效果也會(huì)變差。本文基于現(xiàn)有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究成果,結(jié)合PID控制策略,設(shè)計(jì)出基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)自整定PID控制器,并將其應(yīng)用于船舶柴油機(jī)轉(zhuǎn)速控制。在MATLAB中進(jìn)行大量仿真試驗(yàn),仿真結(jié)果表明：同傳統(tǒng)PID控制器的控制效果相比,該控制器能較好的適應(yīng)柴油機(jī)工況的變化,收到了更加理想的控制效果。
【關(guān)鍵詞】：自整定PID控制 柴油機(jī)轉(zhuǎn)速 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：U664.121;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題的背景及研究意義10-11
• 1.2 柴油機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展概況11-13
• 1.2.1 柴油機(jī)調(diào)速器的分類(lèi)11-12
• 1.2.2 柴油機(jī)調(diào)速器發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的發(fā)展概況13-14
• 1.4 本課題的主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 第2章 船舶柴油機(jī)數(shù)學(xué)模型的建立16-21
• 2.1 柴油機(jī)數(shù)學(xué)建模方法概況16
• 2.2 柴油機(jī)數(shù)學(xué)模型16-19
• 2.3 柴油機(jī)遲滯時(shí)間19-20
• 2.4 執(zhí)行器模型20
• 2.5 本章小結(jié)20-21
• 第3章 數(shù)字PID控制器設(shè)計(jì)21-27
• 3.1 PID控制原理21
• 3.2 數(shù)字PID控制21-23
• 3.2.1 位置式PID控制算法21-22
• 3.2.2 增量式PID控制算法22-23
• 3.3 船舶柴油機(jī)轉(zhuǎn)速傳統(tǒng)PID控制仿真23-26
• 3.4 本章小結(jié)26-27
• 第4章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自整定PID控制器設(shè)計(jì)27-45
• 4.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)辨識(shí)和系統(tǒng)控制27-32
• 4.1.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)辨識(shí)的基本原理27-28
• 4.1.2 常用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制結(jié)構(gòu)28-32
• 4.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其學(xué)習(xí)算法32-35
• 4.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)32-33
• 4.2.2 BP學(xué)習(xí)算法33-35
• 4.3 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其學(xué)習(xí)算法35-37
• 4.3.1 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)35-36
• 4.3.2 RBF學(xué)習(xí)算法36-37
• 4.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自整定PID控制器設(shè)計(jì)方案和相關(guān)參數(shù)的確定37-44
• 4.4.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自整定PID控制器設(shè)計(jì)方案37-38
• 4.4.2 PID控制器部分38
• 4.4.3 BP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù)的確定38-41
• 4.4.4 RBF網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù)的確定41-44
• 4.5 本章小結(jié)44-45
• 第5章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自整定PID控制在柴油機(jī)調(diào)速中的應(yīng)用仿真45-54
• 5.1 仿真系統(tǒng)的構(gòu)建45-46
• 5.2 仿真與分析46-53
• 5.2.1 階躍響應(yīng)仿真與分析46-47
• 5.2.2 負(fù)載突變響應(yīng)仿真與分析47-49
• 5.2.3 設(shè)定轉(zhuǎn)速突變響應(yīng)仿真與分析49-50
• 5.2.4 模型改變后階躍響應(yīng)仿真與分析50-53
• 5.3 本章小結(jié)53-54
• 結(jié)論與展望54-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 致謝60

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陸金銘;船舶推進(jìn)裝置的MATLAB仿真[J];船舶工程;2002年05期

2 高紅;;BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)率的優(yōu)化方法[J];長(zhǎng)春師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年04期

3 陳傳碩，田麗華;PID控制參數(shù)的整定方法[J];長(zhǎng)春郵電學(xué)院學(xué)報(bào);1994年01期

4 郭虎,劉永清,吳今培;MATLAB 語(yǔ)言在控制系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用[J];長(zhǎng)沙電力學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1998年02期

5 朱子義;德國(guó)海茵茨曼兩種新系列E100／E200數(shù)字式電子調(diào)速器[J];柴油機(jī);1994年04期

6 樸營(yíng)國(guó),張化光;基于 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一類(lèi)非線性系統(tǒng)模糊自適應(yīng)控制[J];東北大學(xué)學(xué)報(bào);1998年03期

7 廖曉峰;李傳東;;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的發(fā)展趨勢(shì)[J];國(guó)際學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài);2006年05期

8 李彥強(qiáng),朱從喬,黃次浩;柴油機(jī)數(shù)字式電子調(diào)速技術(shù)綜述[J];海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào);2000年04期

9 楊勝國(guó),朱梅林,陳來(lái)坤,朱從喬;改善柴油機(jī)電子調(diào)速器控制性能的仿真研究[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào);2001年10期

10 郭海濤,張殿倫,馬國(guó)芳,厚宇德;使用BP算法時(shí)應(yīng)考慮的若干問(wèn)題[J];佳木斯大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年04期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 孫仁勇;船舶系統(tǒng)智能控制與仿真的研究[D];大連海事大學(xué);2003年

2 張立昌;基于TMS320LF2407DSP的柴油主機(jī)轉(zhuǎn)速智能PID控制系統(tǒng)[D];上海海事大學(xué);2004年

3 魯鐵偉;船舶主機(jī)遙控的邏輯控制和轉(zhuǎn)速的遺傳算法PID控制[D];上海海事大學(xué);2006年

4 羅子華;柴油機(jī)電子控制調(diào)速裝置的研究[D];廣西大學(xué);2007年

5 王斌斌;船舶柴油機(jī)轉(zhuǎn)速控制仿真研究[D];大連海事大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：船舶柴油機(jī)轉(zhuǎn)速神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自整定PID控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：396585