[發(fā)明專利]基于六階B-樣條小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)校正方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811328076.1
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109358605A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張治國;施博文
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 成都立信專利事務(wù)所有限公司 51100
• 代理人: 馮忠亮

本發(fā)明為基于六階B?樣條小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)校正方法。解決傳統(tǒng)方法對實(shí)際工業(yè)對象校正效果差的問題。利用六階B?樣條小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)頻譜特性進(jìn)行校正，較之傳統(tǒng)方法有著更加優(yōu)異的校正效果。由控制系統(tǒng)校正前傳遞函數(shù)G_a(s)得到校正前的頻率響應(yīng)G_a(jω)，由控制系統(tǒng)校正后期望傳遞函數(shù)G_b(s)得到校正后的頻率響應(yīng)G_b(jω)，由控制系統(tǒng)反饋環(huán)節(jié)H(s)得到反饋環(huán)節(jié)的頻率響應(yīng)H(jω)，由G_a(jω)，H(jω)得到控制系統(tǒng)校正前開環(huán)頻率特性，由G_b(jω)，H(jω)得到控制系統(tǒng)校正后期望開環(huán)頻率特性，由G₁(jω)，G₂(jω)得到控制系統(tǒng)校正環(huán)節(jié)G_c(jω)，由G_b(s)，H(s)得到校正后系統(tǒng)帶寬頻率ω_b，由ω_b得到六階B?樣條小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入層權(quán)值2^J，由2^J得到六階B?樣條小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出層權(quán)值C_J，k，由C_J，k得到控制系統(tǒng)校正環(huán)節(jié)表達(dá)式。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明與對實(shí)際工業(yè)控制系統(tǒng)的校正方法有關(guān)。

背景技術(shù)：

控制系統(tǒng)的校正，就是在控制系統(tǒng)中加入一些其參數(shù)可以根據(jù)需要而改變的機(jī)構(gòu)或者裝置，使控制系統(tǒng)整個特性發(fā)生變化，從而滿足給定的各項(xiàng)性能指標(biāo)。 PID控制器校正是控制系統(tǒng)校正的傳統(tǒng)工具，其原理簡單，使用方便，適應(yīng)性 強(qiáng)，魯棒性強(qiáng)，其控制品質(zhì)對被控對象的變化不太敏感，但是其精度低，對非 線性校正效果不好。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是20世紀(jì)80年代以來，由于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 研究所取得的突破性進(jìn)展，與控制理論相結(jié)合，而發(fā)展起來的自動控制領(lǐng)域的 前沿學(xué)科之一。它已成為智能控制的一個新的分支，為解決復(fù)雜的非線性、不 確定、不確知系統(tǒng)的控制問題開辟了新途徑。受小波變換和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩者啟發(fā) 而產(chǎn)生的小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有良好的非線性函數(shù)逼近能力。小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是 將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在相應(yīng)的控制結(jié)構(gòu)中當(dāng)做控制器與辨識器，主要是為了解決復(fù)雜的 系統(tǒng)控制問題，使控制系統(tǒng)穩(wěn)定，魯棒性好，具有要求的動態(tài)、靜態(tài)特性。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種校正精度高、效果好的基于六階B-樣條小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)校正方法。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

1、基于六階B-樣條小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)校正方法，步驟如下：

(1)由控制系統(tǒng)校正前傳遞函數(shù)G_a(s)得到校正前的頻率響應(yīng)G_a(jω)： 控制系統(tǒng)校正前傳遞函數(shù)為G_a(s)，令s＝j(luò)ω得到校正前的頻率響應(yīng) G_a(jω)，其中s為復(fù)變量，j為復(fù)數(shù)單位，ω為角頻率，

(2)由控制系統(tǒng)校正后期望傳遞函數(shù)G_b(s)得到校正后的頻率響應(yīng)G_b(jω)： 控制系統(tǒng)校正后期望傳遞函數(shù)為G_b(s)，令s＝j(luò)ω得到校正后的頻率響應(yīng) G_b(jω)，

(3)由控制系統(tǒng)反饋環(huán)節(jié)H(s)得到反饋環(huán)節(jié)的頻率響應(yīng)H(jω)： 控制系統(tǒng)反饋環(huán)節(jié)為H(s)，令s＝j(luò)ω得到反饋環(huán)節(jié)頻率響應(yīng)H(jω)，

(4)由G_a(jω)，H(jω)得到控制系統(tǒng)校正前開環(huán)頻率特性：

控制系統(tǒng)校正前開環(huán)頻率特性表達(dá)式如下：

其中，A₁(ω)為G₁(jω)的幅值|G₁(jω)|，為G₁(jω)的相角∠G₁(jω)，