simulink仿真bp神经网络整定的pid控制

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1、SIMULINK仿真BP神经网络整定的PID控制摘要:PID控制在生产过程中是一种普遍采用的控制方法,而BP神经X络整定的PID控制算法是一种比较先进的智能算法。本文在基于BP神经X络整定得PID控制算法上通过SIMULINK对该控制算法进行仿真,得出正确的结果来进一步体现该算法的优越性。　　关键词:PID控制神经X络SIMULINK　　:TN915.9:A:1007-9416(2011)04-0007-02　　　　1、PID控制器介绍　　PID控制器是将偏差的比例(Proportion)、积分(Integral)和微分(Differential)通过线性

2、组合构成控制量,对被控对象进行控制。PID控制系统原理框图如图1所示,系统由PID控制器和被控对象组成。（如图1）　　PID控制器是一种线性控制器,它根据给定值与实际输出值构成控制偏差:　　(1)　　(2)　　或写成传递函数形式　　(3)　　式中,——比例系数;——积分时间常数;——微分时间常数。　　简单说来,PID控制器各校正环节的作用如下:　　比例环节:即时成比例地反映控制系统的偏差信号,偏差一旦产生,控制器立即产生控制作用,以减少偏差。　　积分环节:主要用于消除静差,提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分时间常数,越大,积分作用越弱,反之则越强。

3、　　微分环节;能反映偏差信号的变化趋势(变化速率),并能在偏差信号变得太大之前,在系统中引入一个有效的早期修正信号,从而加快系统的动作速度,减少调节时间。　　　　2、BP神经X络整定的PID控制及SIMULINK仿真　　BP神经X络整定的PID控制算法是基于普通PID算法下的智能优化,能够更准备地确定PID参数,能够达到更好的效果,其具体结构图如图2所示。　　Simulink是MATLAB最重要的组件之一,它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中,无需大量书写程序,而只需要通过简单直观的鼠标操作,就可构造出复杂的系统。Simulink具

4、有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点,并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。　　我们以一个阶跃信号作为其输入信号,首先通过基于BP神经X络的PID算法学习得到其PID控制的三个参数,,的值分别为6.0,0.1,8.0。设控制对象的传递函数为:　　　　用Simulink对以上PID控制算法进行仿真,具体仿真模块连接为如图3所示:　　通过运行仿真得到示波器的输出波形为:　　分析图4,通过与普通PID控制算法的输出图形图

5、5进行比较,我们可以得出,超调量σ%基本上趋于0;通过仿真得出其控制系统可以获得很小的超调量和较短的调节时间,从而改善了系统的动态性能,使得PID算法得到进一步地优化。