基于CAN总线的神经元智能控制器的研究

《基于CAN总线的神经元智能控制器的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、武汉理工大学硕士学位论文摘要CAN总线是一种目前比较流行的现场总线，以其高可靠性和独特设计被公认为最有前途的现场总线之一。本文分析现场总线和CAN总线的特点和优点，讨论了CAN总线的通信协议，CAN控制器的结构和功能，分析其应用范围和前景。单神经元控制算法不依赖于控制对象的数学模型，具有自学习能力，算法简单，控制精度高，自适应性和鲁棒性都比较强，其算法可由单片机系统来实现，特别适合于参数不易辨识的黑箱系统和在过程中参数会改变的系统，已经在很多领域得到了很好盼应用并且取得了很好的效果。本文分析单神

2、经元控制几种不同学习规则下的学习算法，从理论上对其自适应性和鲁棒性进行讨论和分析。基于以上两种先进的技术，设计基于CAN总线的智能控制器，即控制器采用单神经元的控制算法，并具有CAN通讯的功能。可与其他智能仪表J一起组成现场总线控制系统。以Matlab／Simulink为工具，建立算法模型和控制对象的数学模型进行仿真，通过改变不同的参数观察输出曲线，从而确定算法中参数对控制效果的影响。利用Simulink建立了状态变量模型、单神经算法模型。然后通过仿真分析了算法的阶跃特性，动态跟随特性以及抗干扰

3、性。并通过与常规PID控制算法的比较分析。同时借助九点控制算法的思想提出了九点在线修改参数的改进算法。设计了一个控制器，从硬件和软件两方面探讨了控制器的实现过程。设计了通信接口部分，人机接口部分和存储器部分的硬件电路。用C51进行软件设计，包括CAN通讯部分和单神经元算法，给出了主要部分程序框图。本课题的研究成果，将迸一步促迸现场总线技术和单神经元控制算法这两种先进技术的融合与发展，对于促进现场总线控制系统的进一步推广，乃至国内的自动化水平的提高都有一定的意义。关键字：CAN总线，单神经元，现场

4、总线，智能控制武汉理工大学硕士学位论文ABSTRACTCAN(ControllerAreaNetwork)busisakindofpopularfieldbus，whichisrecognized鹊oneofthemostpromisingfieldbuswimitshigIlreliabilityandparticulardesignstyle．ThecharacteristicsandthemeritsofthefieldbusandCANbusareanalyzed!andthenthec

5、ommunicationprotocolofCANbusandthestructureandfunctionofCANcontrollerarediscussedinthisdissertation．Furthermore，itsapplicationscopeandtheperspectiveareproposed．Thecontrolalgofithraofsingleneuronpossessesmanycharacteristicssuchasself-studyability,simp

6、licityandhigllprecision，whichdonotdependonthemathematicsmodeloftheplant．Inaddition，itsself-adaptabilityandrobustnessbehavewelltOO．ThisalgorithmCallbeimplementedbyMCU(Micro-programmedControlUnit)，especiallysuitsfortheblack·boxsystemwhoseparametersiden

7、tificationisdifficultandforthesysteminwhichparametersmaychangeinprocess．Ithasbeenappliedinmanyfieldsandachievedgoodeffectiveness．SomestudyalgorithmsofsIngleneuroncontrolunderdifferentstudyruleshavebeenin,educedinthisdissertation．Theself-adaptabilitya

8、ndmbusmessofthesingleneuron黜discussedandanalyzedintheory．Basedonthetwokindsofadvancedtechnologymentionedabove，anIntelligentcontrollerisdesigned,whichadoptsthealgorithmofsingleneuronandpoSSCSSeSCANcommunicationability．Itcarlbeusedtoforillafieldbuscont