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伴随着经济时代的来临,为了满足人们对高端产品的品质需求,生产工艺的改良变得越来越迫切,然而工业现场的复杂、多变使得实验的任何微小错误,不仅会造成设备上的损坏,更会在时间上造成浪费,面对这些问题,能否模拟大多数的实际工业对象就成为了关键,四容水箱液位控制系统的出现在很大程度上就解决了这个问题,特别是,非线性和耦合特性,使得预测控制在控制非线性系统时,也有对象可以钻研,以实现适当控制,满足客户需求。因此,本文就非线性和耦合的特点如何在预测控制策略上应用,开展了研究工作。 小波神经网络非线性逼近能力的好坏,往往是模型精确与否的紧要环节,因此本文就小波神经网络的参数先期进行优化,在优化的过程中,提出的线性递减因子策略,能使变异量呈现逐渐减小的趋势,起平衡算法的作用,之后将建立确切的模型与动态矩阵控制策略相结合,对多容水箱的非线性进行研究与控制。面对多容水箱耦合特性,本文利用神经网络解耦技术来应对这个问题,其主要原理是神经网络辨识与前馈解耦理论相结合,对解耦通道、神经网络内部结构、参数作了有关设计,给予了神经网络解耦的具体策略。 优化过的小波神经网络动态矩阵控制首先对二容水箱进行控制实验,并将结果与PID仿真结果作对比,然后在控制器与四容水箱中间添加神经网络解耦控制器,从而完成对被控对象,即四容水箱系统的解耦控制。从结果上可以得知,其上升时间快、无超调、较短的调节时间以及抗干扰能力较强,说明本文设计的控制策略取得的控制效果较为不错,且在加入固定干扰源之后检测出的稳定性与鲁棒性也比较好,为解决非线性与耦合性的问题提供了一种可行性。