Advertisement

基于RBF神经网络的微陀螺仪超扭曲滑模控制研究的再现

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


简介:
本研究探讨了利用径向基函数(RBF)神经网络改进微陀螺仪超扭曲滑模控制技术的方法,旨在提高系统的鲁棒性和动态性能。通过理论分析和仿真验证了所提出方法的有效性。 本段落探讨了一种基于径向基函数(RBF)神经网络的微陀螺仪超扭曲滑模控制方法,并提出了一种混合策略结合了自适应逼近与滑动模式控制,旨在应对未知模型不确定性和外部干扰问题。文章首先强调了微陀螺仪系统中存在的一些难以建模的问题,然后提出了使用RBF神经网络来处理这些不确定性因素的方法,从而使得控制器不需要依赖于精确的数学模型。 通过Lyapunov方法得到了自适应律,并且调整权重以确保系统的稳定性和收敛性。文中还介绍了超扭曲滑模控制技术的应用目的:加快系统响应速度并减少抖动问题的影响。为了验证此策略的有效性,作者进行了一系列仿真测试并与未使用RBF神经网络的超扭曲滑模控制系统进行了对比分析。 结果显示,所提出的混合方法不仅能够满足动态和静态性能的需求,还可以显著降低系统的抖振现象,并在有限时间内实现系统收敛,从而提升了控制效果。该研究由河海大学物联网工程学院及江苏电力传输与配电设备技术重点实验室的研究人员迟林峰和费俊涛(IEEE高级会员)完成。 这项工作得到了中国国家自然科学基金、江苏省自然科学基金以及中央高校基本科研业务费的支持,并于2018年在《IEEE Access》期刊上发表。关键词包括:RBF神经网络,超扭曲滑模控制及微陀螺仪系统。此研究为提高微陀螺仪的精度提供了新的理论依据和实用方法,在工程应用与学术界均具有重要的参考价值。

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~
客服
客服
  • RBF
    优质
    本文探讨了利用RBF(径向基函数)神经网络技术对微陀螺仪实施超扭曲滑模控制的方法,并分析其在提高系统稳定性和鲁棒性方面的效果。通过模拟实验验证了该方法的有效性和优越性,为微陀螺仪的精确控制提供了新的思路和技术支持。 在现代科技发展的背景下,微陀螺仪的应用变得越来越广泛,并且其性能直接关系到各类导航系统、移动设备以及机器人技术的精准度与可靠性。为了提升微陀螺仪的控制精度及响应速度,研究者们引入了多种先进的控制策略。其中,基于径向基函数(Radial Basis Function, RBF)神经网络的超扭曲滑模控制策略因其在非线性系统控制领域的优异性能而备受关注。 首先需要了解RBF神经网络的基本原理。这是一种多层前馈型人工神经网络,其核心在于使用一组径向基函数作为隐藏层激活函数,这些高斯函数可以通过调整参数来适应复杂的非线性映射关系。在微陀螺仪的控制应用中,RBF神经网络被用来对系统进行建模和预测,从而为控制器提供准确的动态信息。 接下来是超扭曲滑模控制(Super-Twisting Sliding Mode Control, STSMC)策略的研究。这种控制方法具有极强鲁棒性和快速响应的特点,在处理不确定性参数非线性系统的应用场景中表现尤为出色。通过引入超扭曲项,STSMC能够进一步提高性能,并有效减少系统抖动、加快响应速度。 将RBF神经网络与STSMC结合使用,则可以在保持高精度的同时提升整个控制系统的稳定性和抗干扰能力。论文复现过程中的关键步骤包括:首先建立微陀螺仪的数学模型;然后设计基于RBF NN的方法来准确估计该模型参数;根据得到的数据进一步开发出适合于特定应用环境下的STSMC控制器,这涉及到对控制增益的设计和稳定性分析。 在实际操作层面,则需要准备相应的编程工具如MATLAB或Python等,并编写代码实现学习算法。具体而言包括选择基函数中心、调整宽度参数以及更新权重规则等内容;同时还需要设计滑模面及引入超扭曲项的控制律。通过一系列仿真实验验证这些策略的有效性,进一步优化各项性能指标。 综上所述,通过对基于RBF神经网络与STSMC相结合微陀螺仪控制系统进行详细的复现研究工作后,研究人员能够更加深入地理解该领域的理论知识,并在实践中不断改进和完善相关技术方案。这不仅为学术界提供了宝贵的参考价值,在工程技术领域同样具有重要的指导意义。
  • RBF
    优质
    本研究探讨了利用径向基函数(RBF)神经网络改进微陀螺仪超扭曲滑模控制技术的方法,旨在提高系统的鲁棒性和动态性能。通过理论分析和仿真验证了所提出方法的有效性。 本段落探讨了一种基于径向基函数(RBF)神经网络的微陀螺仪超扭曲滑模控制方法,并提出了一种混合策略结合了自适应逼近与滑动模式控制,旨在应对未知模型不确定性和外部干扰问题。文章首先强调了微陀螺仪系统中存在的一些难以建模的问题,然后提出了使用RBF神经网络来处理这些不确定性因素的方法,从而使得控制器不需要依赖于精确的数学模型。 通过Lyapunov方法得到了自适应律,并且调整权重以确保系统的稳定性和收敛性。文中还介绍了超扭曲滑模控制技术的应用目的:加快系统响应速度并减少抖动问题的影响。为了验证此策略的有效性,作者进行了一系列仿真测试并与未使用RBF神经网络的超扭曲滑模控制系统进行了对比分析。 结果显示,所提出的混合方法不仅能够满足动态和静态性能的需求,还可以显著降低系统的抖振现象,并在有限时间内实现系统收敛,从而提升了控制效果。该研究由河海大学物联网工程学院及江苏电力传输与配电设备技术重点实验室的研究人员迟林峰和费俊涛(IEEE高级会员)完成。 这项工作得到了中国国家自然科学基金、江苏省自然科学基金以及中央高校基本科研业务费的支持,并于2018年在《IEEE Access》期刊上发表。关键词包括:RBF神经网络,超扭曲滑模控制及微陀螺仪系统。此研究为提高微陀螺仪的精度提供了新的理论依据和实用方法,在工程应用与学术界均具有重要的参考价值。
  • RBF_RBF_RBF_rbf___
    优质
    本研究聚焦于RBF(径向基函数)在控制系统中的应用,探讨了RBF控制与滑模控制技术结合的可能性,并深入分析了RBF神经网络的优化策略。 RBF神经网络滑模控制算法和控制模型是完全可用的,并且效果很好。
  • RBF变结构独立变桨.pdf
    优质
    本文探讨了基于径向基函数(RBF)神经网络与滑模变结构理论相结合的方法在风力发电机组独立变桨控制中的应用,旨在提高系统的稳定性和响应速度。通过仿真分析验证了所提出方法的有效性。 本段落探讨了基于径向基函数(RBF)神经网络的滑模变结构独立变桨控制技术的研究进展。该研究结合了先进的智能算法与风力发电系统的优化控制策略,旨在提高风电机组在复杂工况下的动态响应和运行效率。通过引入RBF神经网络来实现自适应调整参数的能力,以应对不同环境条件对叶片角度的精确调节需求,从而达到提升整体系统稳定性和性能的目的。
  • RBFPID
    优质
    本研究提出了一种结合径向基函数(RBF)神经网络与传统比例-积分-微分(PID)控制器的方法,以优化控制系统性能。通过利用RBF神经网络自适应学习能力调整PID参数,该方法能够在动态变化的环境中实现更精确、稳定的控制效果。 使用MATLAB的M文件实现基于RBF神经网络的PID控制,并进行图形绘制。
  • ZhiLi.rar_pid___pid
    优质
    本项目聚焦于利用PID控制算法优化ZhiLi系统中的陀螺仪性能,通过精确调节参数提升稳定性与响应速度。 XS128的智能车控制程序包括了陀螺仪与加速度计的数据融合,并且进行了PID控制参数的调整。
  • RBFMATLAB仿真程序设计
    优质
    本项目运用MATLAB平台,结合RBF神经网络和滑模控制技术,旨在开发一套高效仿真实验系统。该研究深入探索了智能算法在复杂控制系统中的应用潜力,并通过详尽的仿真验证其优越性能及广泛适用性。 rbf神经网络与滑模控制设计的matlab仿真程序
  • MATLABRBF分类方法
    优质
    本研究探讨了在MATLAB环境下运用径向基函数(RBF)神经网络进行数据分类的方法与应用,分析其算法特点及优化策略。 使用MATLAB建立RBF(径向基函数)神经网络模型,并实现分类功能。
  • RBFPID器仿真_RBF+PID__RBFPID_matlab
    优质
    本研究利用Matlab平台,结合径向基函数(RBF)神经网络优化传统PID控制器参数,提出了一种新的RBFPID控制策略,并进行了仿真实验。 径向基函数(Radial Basis Function,简称RBF)神经网络是一种非线性函数逼近工具,在系统识别、预测及控制等领域有广泛应用。它具有快速收敛性和良好的泛化能力,并且结合传统的比例积分微分(Proportional-Integral-Derivative,简称PID)控制器形成RBF-PID混合控制系统可以显著改善系统的动态性能和稳态精度。 RBF神经网络包含输入层、隐藏层及输出层。其中,输入层接收系统实时数据;隐藏层由多个径向基函数核组成,每个核对应一个中心点与宽度值,并负责非线性变换操作;而输出层则通过线性组合将隐藏层的数据转化为期望的控制信号。在RBF-PID控制器中,RBF神经网络能够在线学习并调整PID参数以适应系统动态特性变化。 利用MATLAB这一强大工具可以实现RBF神经网络和PID算法的设计与实施。“nnrbf_pid.m”文件可能包含了构建该混合控制系统所需的代码内容,包括设置网络结构、训练过程及计算输出控制信号的步骤。同时,“RBF_PID.mdl”可能是Simulink模型,允许用户通过图形化界面配置系统,并直观地观察其在不同工况下的响应特性。 设计RBF-PID控制器时首先需要确定神经网络的具体架构,即隐藏层中径向基函数的数量、核函数类型(如高斯函数)以及中心点和宽度值的设定方式。接下来利用训练数据集进行学习并调整权重,通常通过最小化误差来实现优化目标。而后将RBF输出作为PID控制器的比例系数、积分作用与微分项来进行实时调节。 在实际应用中可能还会采用遗传算法或粒子群优化等智能方法对网络参数进一步寻优。借助MATLAB内置的神经网络工具箱(Neural Network Toolbox)可以方便地完成神经网络的设计和训练工作,同时利用Simulink中的PID控制器模块进行系统仿真测试,并通过对比不同设置下的效果来评估并提升RBF-PID控制系统的性能。 综上所述,将径向基函数与比例积分微分结合使用构成了一种高效的控制系统策略。它充分发挥了前者非线性建模能力和后者稳定性的优势,在复杂环境条件下能够显著提高系统控制品质。通过深入研究这两种技术的工作机理以及掌握MATLAB提供的相关工具和支持,我们便可以更好地设计和优化RBF-PID控制系统。
  • aa.zip_应用__机械系统
    优质
    本资源探讨了滑模控制理论在神经网络中的应用及其于机械控制系统的实现,深入分析滑模神经网络的结构与优势。 《基于神经网络滑模的采摘机械臂控制设计》由贾鹤鸣撰写,提供了一种非常有效的滑模算法,相关领域的同学可以参考使用。