基于切换的模糊神经网络控制器的仿真研究

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1、摘要基于切换的模糊神经网络控制器的仿真研究近年来，以模糊控制和神经网络控制相结合的软计算技术获得了广泛关注。模糊控制具有响应速度快、鲁棒性强的优点，在系统阶跃响应的暂态阶段，模糊控制能够很快减小误差。但是，单纯的模糊控制往往难以得到满意的稳态精度。本文借鉴切换控制理论，提出了新型的“模糊切换”方法，设计了与神经网络并联的模糊控制器，以解决具有不确定性的复杂系统的控制问题。一般混合控制器根据误差精确量为阈值进行切换动作。这种常规切换算法简单，易于编程或硬件实现。但是在切换时刻却要保证两个控制器输出大体相等，这对闭环控制是很高的要求。若不能

2、满足则会在切换点处出现振荡并降低控制器的鲁棒性。本文针对这种情况提出的模糊切换的概念，使用误差及其变化的模糊数作为切换阈值，1从而使两种不同控制器可以消除切换时因不同控制器输出差异导致的跳变或时滞，以更好的完成切换。．．．r针对工业中常见的直流电机系统进行了仿真试验，仿真结果验证了该算法的有效性，表明这种控制方案能够有效地提高系统的鲁棒性，并且具有很好的适应-陛和鲁棒性。关键词：模糊控制；神经网络；切换控制AbstractTHESIMULATIONRESEARCHFORFNNCONTROLLERBASEDONSWITCHlNGTheco

3、mbinationoffuzzyandANNcontrolassoftcomputinghasgainedwidelyconcerninrecentyears．Asuperiorfeatureoffuzzycontrolistheimprovementofthetransientcharacteristicofcontrolperformanceandcontrolwithexcellentrobustnesscanbeeasilyrealized．However，asolecontrolleroffuzzyalgorithmishar

4、dtoattainsatisfactoryaccuracyinthe．steadystate．Therefore，ahybridcontrollerofparalleledFNNisdesignedwithfuzzyandFRNCservedassubcontrollers．Thefuzzyswitchingisusedtosynthesisethetwoalgorithmstoformafeasiblemethodforuncertainsystemcontr01．Moreover，smoothcontrolduringswitchi

5、ngisguaranteedbyexecutingthechangeusingfuzzyinference．Theconceptoffuzzyswitchingmembershipfunctionisintroducedtocompletethenewswitchingmethod．Fuzzyvariablesofer['oranderrorchangeareusedastheswitchingcriterioninsteadoftheaccuratevalue．Thenewswitchingmethodavoidedthebottle

6、neckofforcingtwocontrolleroutputsequaltoeachotherattheswitchingpoint，andthereforeamoresmoothandrobustcontroleffectisobtained．SimulationisperformedtotheDCmotor，whichiswidelyusedintheindustry．Theresultdemonstratedthatthealgorithmproposedcouldyieldsatisfactoryresponsetoshar

7、preferencesignalstepchangeandthealgorithmisbothfeasibleandeffective．Keywords：fuzzycontrol；fuzzyneuralnetwork；switchingcontrolⅡ上要符号对照表一脚(x)心(x，Y)V主要符号对照表模糊集合，模糊子集模糊集合的隶属度模糊关系或运算与运算模糊合成误差，误差变化的精确值误差，误差变化的模糊值误差信号第f个神经元的输入神经元问权值神经元的净输入神经网络的教师信号输出层的实际输出隐藏层的实际输出梯度下降法的步长(学习率)模糊

8、子控制器的输出神经推理神经网络子控制器的输出控制器的总输出模糊子控制器的输出权值神经推理神经网络子控制器的输出权值V1卵时，o～一．。一一万斯Ⅵ哟d钆”叩～～。～～第l章绪论第1章绪论1．1研究课题的目的及