基于模糊神经网络的多变量控制系统的设计与应用研究

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1、摘要论文题目学科名称学生姓名指导教师基于模糊．神经网络的多变量控制系统的设计与应用研究控制理论与控制工程奎蕴匿(签名)遥丞渔(签名)本文建立了以水位和温度为被控量的水箱物理对象，给出了水箱的控制输入与水位和温度之间的近似机理模型，确定了对象的参数。建立了以工业控制计算机(口C)和数据采集控制卡(DA＆C)为控制器，以水箱的水位和温度为被控量的完整控制系统试验平台。在此平台之上进行了传统的PID控制实验。实验表明，其中的积分控制作用对于系统的动态性能有不利的影响，而PD控制则有明显的静差。在此平台之上反复地进行了手动操作实验

2、，获得了保持水位和温度稳定的直接的控制输入与输出数据，并通过数据采集卡采集成为学习样本。在传统控制和手动操作实验的基础上，本论文提出了由经验数据进行T-S型模糊控制器设计和优化的方法，并进行了验证。实验表明，按本方法设计的模糊控制器，其控制效果优于一般的PID控制。但是适应能力差，对工作点的变化敏感。本文还提出了基于监督控制和逆控制相结合的神经网络控制方案，并进行了仿真实验。实验表明，该控制方案的性能优于传统控制和单纯的神经网络控制，并且有较强的鲁棒性和适应性。最后，本论文还设计了基于模糊神经网络的控制方案，并用神经网络优

3、化了模糊控制器的参数。控制效果优于T-S型模糊控制器。关键词：工业控制机；数据采集卡；T-S模糊控制；模糊神经网络控制本研究得到宝鸡文理学院青年教师科研基金的资助。西安理工大学硕士学位论文Title：AMUL．丌-VARIABLECONTROLSYSTEMDESIGN&APPLICATIONRESEARCHBASED0NFUZZY&NEURALNETWORKMajor：Name：Supervisor．ControlTheoryandControlEngineeringLi．Weimin(Signature)．．．．．．．．

4、．．．．Pan-Yongxlang(Signature)．．．．．．．．．一AbstractAwatertankpantisbuilt,andthewaterlevelandwatertemperaturearecontrolledvariables．themechanismmodeloftheplantisgiven,andtheparametersalefixcd．Acontrollerbased09thecombinationofIndustrialPCOPC)andDataAcquiresandControl(DA

5、＆C)cardisbuilt，withthetankplantacompletetestandcontrolplatformisbuiltup．Ontheplatform,conventionalPIDcontrolexperimentsareperformed,whichdemonstratedthatthein钯FalcomponentmakethecontrolperformanceworseandthePDcontrolhasadistinctcrror．Ontheplatform，manualoperatione

6、xperimentshavebeencarriedouttimeandagain,andtheexpertexperiencestokeepthewaterlevelandtcmpc船lllrcconstanthavebeenobtained,throughtimDA＆Ccardsampling,thecontroldataaresortedintheWCandh啪cthelearningsampledata．Onthcbasisofconventionalcontrolandmanualcontrol，theexperi

7、encedatastarting-upT-Sfurycontrollerdesignandoptimizationmethodispresentedandwoofed．Experimentsdemonstratethat,bythismcallsthecontrollerperformancesexceltheconventionalonebutitissensitivetothework／rigpointandlessadaptive．AnArtificialNeuralNet(ANN)controlschemebase

8、dOnthecombinationofthesupervisorANNcontrolandANNinversecontrolispresented,simulationshowsitsperformancesexceltheconventionalandpureANNcontrols，anditisof