神经网络自组织模糊控制器的设计及应用

摘要

本文设计了一种神经网络自组织模糊控制器，并将它用在对电液位置伺服系统的控制中，为解决系统的不确定性、复杂性和非线性提供了一条有效的途径。 首先，建立了电液位置伺服系统的数学模型，并以此模型作为控制器的设计依据，分析了它的非线性和时变性。从神经网络和模糊控制的控制原理入手，对它们结合的机理进行了详细地分析，讨论了神经网络和模糊控制结合的几种可行性方案。其次，提出了神经网络自组织模糊控制器，它采用了预测网络期望输出的方法，并且提出了一个全新的离线估计以前时刻控制输出的算法，从而使神经网络的训练样本具有了完整的形式。最后，通过计算机仿真实验证明，在对电液位置伺服系统的控制中，应用神经网络自组织模糊控制器较之常规的模糊控制器的位置响应曲线超调更小，振荡幅度更小，动态性能也得到了很好的改善，具有较强的鲁棒性。

目录

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声明

1绪论

1.1电液伺服控制的应用与发展

1.2模糊控制和神经网络的发展与研究

1.2.1模糊控制的发展与研究

1.2.2神经网络的发展与研究

1.2.3模糊控制与神经网络相结合的发展与研究

1.3论文的背景、意义及主要内容

1.3.1论文的背景及意义

1.3.2论文的主要内容

2电液位置伺服系统数学模型的建立

2.1电液位置伺服系统数学模型的简化

2.1.1功率放大器

2.1.2电液伺服阀

2.1.3位移传感器

2.1.4液压缸

2.1.5电液位置伺服系统的简化数学模型

2.2电液位置伺服系统的非线性因素和参数的时变性

2.3本章小结

3模糊逻辑和神经网络的控制原理

3.1模糊控制原理

3.1.1模糊控制系统的组成

3.1.2模糊控制的基本原理

3.2模糊控制器设计的基本方法

3.2.1模糊控制器的结构设计

3.2.2模糊规则库的构建

3.2.3模糊控制器模糊论域及输入输出比例因子的确定

3.2.4模糊量的非模糊方法

3.3神经网络控制原理

3.3.1神经网络的结构

3.3.2神经网络控制的基本思想

3.3.3神经网络在控制中的主要作用

3.3.4神经网络控制结构分类

3.4本章小结

4神经网络与模糊控制的结合

4.1神经网络与模糊控制结合的原理

4.2神经网络与模糊控制结合的方式

4.3神经网络与模糊控制结合的实现

4.4本章小结

5神经网络自组织模糊控制器的设计

5.1自组织模糊控制器

5.1.1自组织模糊控制器的结构

5.1.2自组织模糊控制器的规则校正

5.1.3自组织模糊控制器对于自校正的设计面临的几个主要问题

5.2采用神经网络的自组织模糊控制器

5.2.1采用神经网络的自组织模糊控制器的结构

5.2.2 NNSOC中基于神经网络的模糊控制器的设计

5.3本章小结

6神经网络自组织模糊控制器在伺服系统中的仿真分析

6.1二维模糊控制器的设计

6.2基于神经网络的自组织模糊控制器的实现

6.2.1将模糊控制器的输入空间划分为模糊区间

6.2.2神经网络自组织模糊控制器的设计

6.3电液位置伺服系统的仿真结果

6.4本章小结

结论与展望

攻读学位期间已发表的学位论文

致谢

参考文献