基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)辨識與控制
本文選題:非線性系統(tǒng) + 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識。 參考:《華北電力大學(xué)(北京)》2017年碩士論文
【摘要】:非線性系統(tǒng)的建模與控制問題一直以來都是控制領(lǐng)域研究的重點與難點。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以其強(qiáng)大的非線性逼近能力,被廣泛應(yīng)用在系統(tǒng)的辨識建模、控制、優(yōu)化等問題中。同時,很多實際系統(tǒng)中都存在隨機(jī)噪聲且都無法避免它的影響。因此,含有噪聲系統(tǒng)的辨識與控制問題成為了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識與控制中的一個難點問題。前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單、可塑性強(qiáng),在函數(shù)逼近、模式識別、信息分類及數(shù)據(jù)壓縮等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。本文重點介紹了反向傳播(BP)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及學(xué)習(xí)算法及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在自適應(yīng)控制中的應(yīng)用。但由于前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在處理非線性動態(tài)系統(tǒng)的辨識與控制中存在一定的缺陷,所以本文也研究了遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),并重點介紹了離散狀態(tài)空間神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及學(xué)習(xí)算法,并把它用于非線性系統(tǒng)的辨識中。另一方面,誤差糾正學(xué)習(xí)算法在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練學(xué)習(xí)中廣為應(yīng)用。訓(xùn)練準(zhǔn)則一般都是誤差的函數(shù),傳統(tǒng)的最小均方誤差準(zhǔn)則僅考慮誤差的二階矩,在非線性或非高斯情形下,其訓(xùn)練性能變得不盡人意。信息測度能夠很好的刻畫隨機(jī)變量的不確定性,因此本文詳細(xì)介紹了熵、信息勢、生存信息勢等新的測度,并把它們應(yīng)用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的辨識與控制中。最后,對于有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)系統(tǒng)中的過熱度控制問題,應(yīng)用了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)控制方法。在實際的ORC過程中煙氣的品質(zhì)將會對蒸發(fā)器出口的溫度產(chǎn)生影響,而影響煙氣品質(zhì)的煙氣的入口溫度、煙氣流量等擾動因素未必服從高斯分布。本文提出了基于生存信息勢的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制,從而保證跟蹤誤差的隨機(jī)性最小。
[Abstract]:Modeling and control of nonlinear systems has always been the focus and difficulty in the field of control. Neural network is widely used in system identification modeling, control and optimization for its powerful nonlinear approximation ability. At the same time, many real systems have random noise and can not avoid its influence. Therefore, the identification and control of noisy systems has become a difficult problem in neural network identification and control. The feedforward neural network structure is simple and flexible, and it is widely used in the fields of function approximation, pattern recognition, information classification and data compression. In this paper, the structure and learning algorithm of BP neural network and the application of BP neural network in adaptive control are introduced. However, there are some defects in the identification and control of nonlinear dynamic systems by feedforward neural networks, so the structure of recurrent neural networks is also studied, and the structure and learning algorithm of discrete state space neural networks are introduced. It is applied to the identification of nonlinear systems. On the other hand, error correction learning algorithm is widely used in training and learning of neural networks. The training criterion is generally a function of error. The traditional minimum mean square error criterion only considers the second moment of error. In the case of nonlinear or non-Gao Si, the training performance becomes unsatisfactory. Information measure can well describe the uncertainty of random variables, so this paper introduces some new measures, such as entropy, information potential, survival information potential and so on, and applies them to the identification and control of neural networks. Finally, the adaptive control method based on neural network is applied to the superheat control problem in the organic Rankine circulatory control (ORC) system. In the actual ORC process, the quality of flue gas will affect the outlet temperature of evaporator, while the inlet temperature and flow rate of flue gas, which affect the quality of flue gas, may not be distributed from Gao Si. In this paper, neural network identification and neural network control based on survival information potential are proposed to ensure the minimum randomness of tracking error.
【學(xué)位授予單位】:華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TP183;TP273
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,本文編號:1871020
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