Advertisement

基于神经网络的非线性高维控制系统路径规划算法-MATLAB开发

  •  5星
  •     浏览量: 0
  •     大小:None
  •      文件类型:None


简介:
本项目采用MATLAB平台,开发了一种基于神经网络的非线性高维控制系统的路径规划算法,有效解决了复杂环境下的路径优化问题。 基础论文(发表在《应用软计算》杂志上):B.Jaganatha Pandian 和 Noel, MM (2020) 使用基于快速探索随机树算法的新型神经网络控制高维非线性液位过程。Applied Soft Computing,96,106709。 该论文展示了如何利用快速探索随机树(RRT)算法来学习和控制复杂的非线性系统。文中讨论的是一个相互作用的两罐液位系统的状态空间模型,并指出可以用不同系统的状态空间模型替代这个模型,并且可以调整相同的代码以适应其他类型的非线性系统。 在制药、化学、食品加工、炼油以及天然气分离等行业中,对约束非线性液位过程的有效控制是一个极其重要的问题。

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~
客服
客服
  • 线-MATLAB
    优质
    本项目采用MATLAB平台,开发了一种基于神经网络的非线性高维控制系统的路径规划算法,有效解决了复杂环境下的路径优化问题。 基础论文(发表在《应用软计算》杂志上):B.Jaganatha Pandian 和 Noel, MM (2020) 使用基于快速探索随机树算法的新型神经网络控制高维非线性液位过程。Applied Soft Computing,96,106709。 该论文展示了如何利用快速探索随机树(RRT)算法来学习和控制复杂的非线性系统。文中讨论的是一个相互作用的两罐液位系统的状态空间模型,并指出可以用不同系统的状态空间模型替代这个模型,并且可以调整相同的代码以适应其他类型的非线性系统。 在制药、化学、食品加工、炼油以及天然气分离等行业中,对约束非线性液位过程的有效控制是一个极其重要的问题。
  • 线多步预测
    优质
    本研究提出了一种基于神经网络的多步预测控制策略,针对非线性系统进行高效、准确的未来状态预测与优化控制,旨在提升复杂工业过程的自动化管理水平。 针对离散非线性系统, 利用非线性激励函数的局部线性表示提出了一种适用于处理这类系统的神经网络多步预测控制方法,并进行了收敛性的分析。该方法将复杂的非线性问题分解为简单的线性和非线性两部分,使得难以求解的复杂非线性方程能够以直观且有效的形式转化为易于操作的线性模型。通过这种方法可以使用传统的线性预测控制技术来确定最优控制策略,从而避免了直接进行繁琐和计算量大的非线性优化过程。仿真结果证实了该算法的有效性和实用性。
  • 自适应线研究
    优质
    本研究聚焦于开发和应用自适应神经网络技术,以优化非线性系统的控制性能。通过构建智能控制系统,探索其在复杂环境下的适用性和有效性。 针对一类具有非仿射函数及下三角结构的受干扰未知非线性系统,本段落提出了一种新的自适应神经网络控制方法。该方法适用于严格反馈不确定系统和纯反馈系统的更广泛情况。基于Backstepping设计思想,证明了闭环信号在半全局范围内的最终一致有界性,并解决了控制方向及奇异问题。通过仿真验证了此方法的有效性。
  • 蚁群研究___三_蚁群_蚁群
    优质
    本文探讨了在复杂环境中应用蚁群算法进行三维路径规划的研究,旨在优化移动机器人的导航策略。通过模拟蚂蚁觅食行为,该算法能够有效寻找最优路径,适用于机器人技术、自动驾驶等领域。 基于蚁群算法的三维路径规划,包含可在MATLAB上运行的源程序。
  • 观测器线鲁棒
    优质
    本研究探讨了利用神经网络技术改进非线性系统中的观测器设计,并提出了新的鲁棒控制策略,以提高系统的稳定性和响应性能。 本段落提出了一种独立于模型的状态观测器,并通过分析其根轨迹及极点来配置合适的参数。该观测器具备提取高阶微分的特性。基于Lyapunov稳定性理论,设计了能够使闭环系统渐近稳定的神经网络自适应控制器,此控制器具有鲁棒性以应对模型变化和扰动的影响。除了考虑闭环系统的输出与设定输入误差及其微分外,还引入了对误差高阶微分的关注,从而提升了控制性能。最终通过仿真验证了该理论的有效性和正确性。
  • MATLAB与Simulink自动驾驶:NMPC及MPC跟踪,结合线线MPC方
    优质
    本研究利用MATLAB和Simulink平台,采用非线性模型预测控制(NMPC)进行路径规划,并运用模型预测控制(MPC)实现路径跟踪,融合了非线性和线性MPC技术,以提升自动驾驶系统的性能。 本段落探讨了使用MATLAB和Simulink进行自动驾驶规划控制的联合仿真技术,包括非线性模型预测控制(NMPC)路径规划与线性模型预测控制(MPC)路径跟踪的方法。通过结合这两种不同的策略,可以有效提升车辆在复杂环境中的自主导航能力。
  • LM-PSO与BP线预测
    优质
    本研究提出了一种结合改进粒子群优化(LM-PSO)算法和BP神经网络的新型非线性预测控制策略,有效提升了系统的动态响应及稳定性。 本段落提出了一种基于BP神经网络的预测控制方法来解决非线性系统的问题。利用BP神经网络建立多步预测模型,并对系统的输出值进行预测;通过结合LM(Levenberg-Marquardt)算法与PSO(粒子群优化)算法,滚动优化求解目标性能指标函数,以获取最优控制量;采用误差修正参考输入法实现反馈矫正。将粒子群算法引入到LM算法中可以克服其依赖初值和易陷入局部极小的缺点,并提高了计算效率及精度。通过单变量非线性系统的仿真实验验证了该方法具有良好的稳定性、自适应性和鲁棒性的特点,即使在数学模型不确定的情况下也能设计出有效的预测控制器。
  • MATLAB和Simulink自动驾驶:NMPC与MPC跟踪及线线MPC方研究
    优质
    本研究聚焦于自动驾驶技术中的路径规划与路径跟踪问题,采用MATLAB和Simulink平台,探讨了NMPC、MPC及其线性化方法的应用,旨在提升车辆控制系统性能。 自动驾驶技术是当代科技发展的前沿领域之一,其核心在于规划控制系统的开发,主要涉及路径规划和路径跟踪两大关键技术。路径规划在已知环境中依据车辆的动态特性和环境约束条件计算出从起点到终点的一条最优或次优路线;而路径跟踪则确保车辆能够准确无误地沿着这条路线行驶。 非线性模型预测控制(NMPC)是一种先进的控制策略,特别适用于处理复杂环境中的路径规划问题。它通过预测未来一段时间内的系统行为,并在每个控制步长内优化控制输入来实现期望的性能目标,在自动驾驶中可动态调整路径规划以提高安全性和效率。相比之下,线性模型预测控制(MPC)则是一种反馈控制系统,基于对未来系统的预测和当前反馈信息进行实时调节,适用于需要高精度跟踪预定路线的任务。 MATLAB与Simulink是开发和仿真自动驾驶系统的重要工具。MATLAB提供了丰富的函数库用于算法开发及数学建模;而Simulink则是图形化多域仿真环境,适合复杂动态行为的模拟。两者结合使用能够简化模型创建、优化控制策略,并通过虚拟测试来降低实际道路验证的风险。 在自动驾驶规划控制系统的研究中,研究人员可利用MATLAB和Simulink构建车辆的数学模型并设计相应的算法,在仿真环境中对各种驾驶场景进行测试(如城市交通或复杂交叉路口)。这不仅有助于提高算法性能与可靠性,还能预测其在真实环境中的表现,从而为后续的实际道路试验提供理论依据和支持。 综上所述,自动驾驶规划控制的关键在于路径规划和跟踪技术的应用以及NMPC和MPC等策略的有效验证。借助MATLAB和Simulink的联合仿真功能可以加速这些关键方法的研发进程,并最终推动实现更加智能且安全的驾驶体验。
  • MATLAB
    优质
    本项目基于MATLAB平台开发,利用神经网络技术构建了一个灵活且高效的控制算法模型,适用于复杂系统的智能控制。 本段落是基于MATLAB的智能控制神经网络实验,包含实验中的程序代码。