小波神经网络PID控制在板球系统中的研究

摘要

针对板球系统PID控制震荡严重、人工整定PID繁琐以及动态品质差等缺点,研究了小波神经网络(WNN)辨识和WNN-PID自整定参数相结合的方案。首先,针对板球强耦合特性,通过拉格朗日方程建立了由两部分组成的板球系统模型;其次,为了克服PID人工整定繁琐和稳定性差等问题,构建了WNN-PID控制器;考虑到梯度下降法和固定学习速率容易陷入极值,利用动量梯度和AdaDec算法,加快了网络的训练速度;然后,利用Lyapunov稳定性理论验证了系统收敛性;最后,通过Matlab仿真实验可知,在板球系统中所提策略的稳定性和鲁棒性均优于常规PID和BP-PID策略。