基于PSO训练的NN-PID控制器设计及其FPGA实现

摘要

提出了一种基于PSO学习、VHDL描述和FPGA实现的NN-PID控制器设计方法.首先借助MATLAB系统仿真工具,在闭环控制系统中通过PSO优化算法训练前馈网络,得到优化的NN-PID控制器参数;然后在FPGA集成开发环境下进行控制器的VHDL层次化设计,重点研究单个神经元和前馈网络的结构以及实现方式;最后对该控制器进行了闭环时序测试,并在一个具体的FPGA器件上实现.研究结果表明,PSO用于NN-PID控制器训练速度快,VHDL描述和FPGA实现该控制器时序验证方便,而且控制器具有较好的鲁棒性.