一种多参数模糊神经网络控制系统调度算法.pdf

《一种多参数模糊神经网络控制系统调度算法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、６０４化工自动化及仪表第４２卷一种多参数模糊神经网络控制系统调度算法１１２时维国张明华邵诚（１．大连交通大学电气信息学院，辽宁大连１１６０２８；２．大连理工大学控制科学与工程学院，辽宁大连１１６０２４）摘要针对多回路网络控制系统的数据传输问题，提出了一种多参数模糊神经网络调度算法。首先，运用模糊神经网络的自学习能力对回路误差及误差变化率参数进行训练，并记忆模糊控制规则，确定各控制回路的网络需求度。其次，结合网络需求度参数和网络紧急度参数，采用动态权重算法确定各回路优先级，实现各回路优先级的在线调整。最后，建立了模糊神经网络调度优先级动态权重可调的多回路控制系统的仿真模型。仿真结果表

2、明：在相同的网络带宽占用率下，该调度算法具有良好的动态控制性能，并保证了系统的稳定性。关键词网络控制系统神经网络模糊控制动态优先级调度算法中图分类号ＴＰ２７３文献标识码Ａ文章编号１０００３９３２（２０１５）０６０６０４０６网络控制系统是一种基于网络的实时反馈控等利用综合任务的多种参数来考虑任务优先［６］制系统，网络作为物理传输介质被所有设备共享，级，降低了任务的截止期错过率，改善了实时调控制器不能在任意时刻发送与接收数据，必须竞度性能。争得到网络的访问权才能发送数据，所以有必要神经网络是从仿生学角度模拟人脑神经系统对网络中控制系统的数据传输进行调度管理，合的运作方式，它具有自

3、组织、自适应和自学习的功理分配网络资源，使网络中的数据传输具有可管［７，８］能。近年来，由模糊控制和神经网络两者交理性和可预测性，尽量降低网络诱导时延对控制叉综合产生的模糊神经网络成为研究的热点，在系统造成的影响，保证控制性能和系统稳定性。复杂工业对象的建模和控制领域得到了广泛应基于优先级的经典网络调度算法通常采用任用。秦炎峰和陈铁军将模糊推理系统中的模糊逻务的一个特征参数来确定优先级。ＷａｌｓｈＧＣ和辑规则和隶属度函数通过神经网络自学习来整ＹｅＨ提出ＴＯＤ（ＴｒｙＯｎｃｅＤｉｓｃａｒｄ）／ＭＥＴ（Ｍａｘｉ定［９］，解决了模糊控制系统中模糊规则缺乏自学［１，２］ｍｕｍＥｒｒ

4、ｏｒＦｉｒｓｔ）算法，使得最大权误差的节习能力及控制精度较低等问题。傅惠等设计了基点优先传输数据，其他竞争失败节点丢弃未传输于Ｓｕｇｅｎｏ型神经模糊系统的交通流状态预测算数据。ＹｅｐｅｚＪ等提出ＬＥＦ（ＬａｒｇｅＥｒｒｏｒＦｉｒｓｔ）动态法［１０］，利用神经网络优化调整模糊推理系统的隶［３］调度算法，以被控对象的实际响应与期望相应属度函数和模糊规则，并验证了此预测系统相比的差值确定优先级。程禹等提出的ＥＤＦ（Ｅａｒｌｉｅｓｔ常规模糊系统具有更好的状态预测性能。李佳宁ＤｅａｄｌｉｎｅＦｉｒｓｔ）算法只利用消息的截止期作为优等设计的控制系统由神经模糊预测器和神经模糊［４］先级的依据，

5、然而某些数据的重要度确定与控［１１］控制器组成，提出了一种基于强化学习的神经制系统性能有关，与数据的截止期错过率无关。模糊控制系统和相应的学习算法，实现了基于非因此，优先级仅由某个特征参数确定是不够的。训练数据的神经模糊控制器在线学习。以上算法ＭｉｔｔａｌＡ等综合考虑消息的截止期与重要度共同多应用于控制器设计、预测控制、模型建立及参数［５］决定消息的优先级，假定周期性数据比非周期优化等方面，而应用于网络控制系统优化调度方数据的优先级高，为了保证重要非周期数据能够面还不是很完善。在截止期内完成传输，引入非周期数据的重要度，其主要与紧急程度和该数据与控制的关系决定。收稿日期：２０１５

6、０４２９（修改稿）尽管正常情况下该算法表明了其最优性，但在过基金项目：国家高技术研究发展计划（“８６３”计划）项目载情况下，系统会出现急剧的性能降级。周本海（２０１４ＡＡ０４１８０２２）；辽宁省教育厅计划项目（Ｌ２０１２１６０）第６期时维国等．一种多参数模糊神经网络控制系统调度算法６０５笔者提出了一种多变量的模糊神经网络调度表示网络需求度，ｖ越大任务越重要；Ｐ为任务优ｉｉ策略，以神经网络的自学习能力对模糊控制规则先级，即任务被调度的优先指标，取决于采用的调进行训练、记忆，确定网络需求度。采用动态权重度策略（假设优先级数越大，优先级等级越高）。调整算法对网络需求度和描述网络紧急度

7、的空闲２网络调度算法的实现时间双参数进行处理，从而对网络控制系统进行结合各控制回路的网络需求度和网络紧急优化调度，合理分配了有限网络资源，保证了系统度，采用动态权重算法确定各回路的优先级。图控制性能和稳定性。２所示为模糊神经网络调度参数处理过程。１系统结构笔者的研究对象是含调度器的多回路网络控制系统，其结构如图１所示。调度器用来确定各控制回路传递数据的优先级。笔者选用由系统误差和误差变化率求得的网络需求度参数同传输空闲时间确定的网络紧急度参数共同确定各回路优先级。采用