单神经元

摘要： 针对工业生产中炉子热惯性大、温度变化的非线性等特征,将神经网络算法与传统PID控温算法相结合,设计一种单神经元PID温度控制器,实现PID控制参数在线调整。通过Matlab中的Simulink模块对单神经元控制器和PID控制器进行仿真,同时使用实验室电炉进行温度控制试验。结果表明,单神经元控制器温度变化平缓,超调量低,抗干扰能力强。相比传统PID控制器,单神经元控制器在稳态响应阶段曲线波动幅度小,控制精度高。

摘要： 倒立摆是具有非线性,多变量,强耦合性的综合系统模型,传统的控制方法在解决其复杂多变的控制问题上的能力是有限的。本文在基于串级PID倒立摆的基础上,利用单神经元的自学习和自适应能力设计其外环控制器。在单神经元PID控制中,增益K的选取与实际系统的控制对象特性息息相关,且K值的给定对系统有很大影响。针对单神经元中固定增益K值可能无法调节出较为满意的控制效果,提出基于PSD控制算法可自动调整增益K值的单神经元自适应PID控制策略。在此基础上进行仿真实验,结果表明较之于串级PID控制倒立摆有更好的控制效果和稳定性。

摘要： 针对开关磁阻电机严重的非线性和大的转矩脉动等问题,选用五相电机为研究对象,对直接转矩控制方法进行了分析与研究,提出了一种单神经元自适应PID与传统PI复合的新型控制策略。通过速度误差限进行快速切换,在大速度误差下利用神经元自学习能力输出可调PID参数控制调速,小速度误差下采用传统PI控制调速,使系统误差快速减小并保持稳定。对控制系统进行了仿真实验,仿真结果表明,这种控制策略能够有效减小转矩脉动,调速性能优秀,并且避免了电机非线性、多变量、强耦合等问题,系统动静态性能良好。

摘要： 针对现存农用无人机变量喷雾系统响应时间较长、超调量较大、跟随效果不稳定等问题,设计一种基于单神经元PID控制的农用无人机变量喷雾系统。该系统采用传感器检测流量信息作为控制依据,运用单神经元自学习能力不断调整PID参数精确调控喷雾流量,实现变量调节快速稳定的目标。为验证本系统控制算法的实际变量控制效果,采用Matlab平台对传统PID和单神经元PID控制算法进行仿真分析;室内喷雾试验过程中,对比单神经元PID和传统PID的连续变量效果;田间试验过程中,使用流量传感器检测实际的变量喷雾效果,采用水敏纸获取雾滴沉积量分布。算法仿真结果表明单神经元PID控制算法在上升时间方面优于传统PID,延迟时间较短,无稳态误差。室内喷雾试验结果表明,采用单神经元PID进行变量控制时的喷雾变化过程稳定迅速,喷雾流量最大超调量3.88%,平均上升时间0.85 s,平均绝对误差7.13%;田间变量喷雾试验结果表明,系统平均上升时间0.87 s,喷雾量控制误差在5%以内;雾滴测试结果表明,雾滴沉积量随喷雾流量的增加呈相应增加趋势。研究结果可为变量喷雾技术的发展提供理论基础。

摘要： 针对PWM整流器在传统双PI控制中存在非线性、高次谐波和抗扰性差等缺点,以三相电压型PWM整流器为研究对象,提出了一种单神经元自适应PID与传统PI复合的新型控制策略。以电压外环误差限作为调节器切换依据,在误差限值以上利用神经元自学习、自整定算法输出动态可变的PID参数调节电压,在误差限值以下采用PI调节器快速减小静差,同时在电流内环引入前馈解耦策略实现电压、电流双闭环控制。对系统进行了仿真实验,结果表明这种控制方法能有效改善电压的抗扰性和电流的跟随性,提升电能质量并减小谐波污染,系统动静态性能良好。

摘要： 列车自动驾驶成为近年来的研究热点,其中的速度精准控制与跟踪性能仍需进一步研究与改善,为此采用单神经元对列车速度实施控制.首先阐述单质点列车模型,研究单神经元控制算法.然后设计列车速度跟踪控制系统,该系统采用非线性反馈闭环控制结构,它能实时产生列车所需的牵引力和制动力.最后在计算机上进行仿真研究,并比较三种方法的仿真结果.仿真实验表明,单神经元控制具有跟踪误差小、响应时间短、结构简单等优势.

摘要： 针对直线开关磁阻电机复杂非线性系统存在参数不确定、摩擦及外部扰动现象,提出一种基于果蝇优化算法(FOA)的智能位置跟踪控制策略.首先,引出直线开关磁阻电机的结构及数学模型;其次,对其运动模型进行空间离散化,并设计单神经元自适应控制器,神经元的权值通过果蝇优化算法进行在线自适应调整,实现对参数变化及外部扰动的抑制;最后通过仿真实验将论文方案与经典PID控制进行比较,仿真结果验证了论文方案具有更好的跟踪性能和对不确定扰动的鲁棒性.

摘要： 传统PID无法自学习整定参数,适应时变、耦合、非线性系统的能力较弱.结合过控系统中闪蒸罐压力的特点,设计了具备增益自学习、自整定的单神经元PSD控制器.通过SCL编译成控制块,基于CFC完成单神经元自适应PSD-PID复合串级控制的组态,利用SMPT-1000实验平台验证,结果表明,闪蒸罐压力在SCL编译的单神经元PSD控制器作用下,实现了自适应控制,调节速度优于传统PID算法,整体进程加快1.3％,系统产量和回收料均有增加.在结合工艺流程的基础上,开发了WinCC人机界面,实时监控、调试闪蒸罐压力PSD控制器,同时直观展示系统的浓度、产量、回收工艺流量等重要指标.

摘要： 针对采煤机自动调高控制系统的工作特点和控制要求,分析了采煤机滚筒调高系统的组成结构和工作原理,然后对调高控制系统的控制原理、各元件传递函数、系统传递函数框图等进行了研究,并进一步分析了单神经元PID算法的实现原理.在此基础上,利用Simulink软件分别建立了基于常规PID算法和单神经元PID算法的系统仿真模型,仿真结果显示,单神经元PID优化算法比常规PID算法有更快的响应速度和更小的超调量,且抗负载干扰能力更强,能快速达到系统稳定状态,因此更加适合滚筒调高自动控制.

摘要： 结合阀控系统响应速度快和泵控系统能量效率高的优势,提出了一种泵阀并联系统,并研究了该系统的智能控制方法.首先针对泵阀并联系统中的泵控子系统设计了可以实现权值自适应调节的单神经元PID控制器,然后针对泵阀并联系统中阀控子系统的参数不确定性和外负载干扰问题设计了RBF神经网络滑模控制器,并利用Lyapunov函数证明了闭环系统的稳定性.最后搭建了泵阀并联电液位置伺服系统的Matlab/Simu-link和AMESim联合仿真模型.仿真结果表明,泵控子系统的单神经元PID控制器相比于传统PID控制器具有更好的转速跟踪控制性能,阀控子系统的RBF神经网络滑模控制器相比于传统PID控制器和传统滑模控制器具有更高的位置跟踪精度和更强的抗干扰能力,所提出的泵阀并联智能控制方法有效改善了系统的控制性能.

摘要： 针对煤矿主要通风机控制系统非线性、多干扰等特性,设计了一种单神经元自适应预估控制器,以实现通风机的变频调速.该控制器加入无辨识控制中的增益自调整算法以增强系统的自适应能力.利用单神经元的非线性逼近特性及自学习、自组织能力,弥补了Smith 预估器解决模型不确定系统的不足.实验表明,在模型不匹配情况下,采用改进算法控制,系统超调较小,稳定时间较短,具有较好的控制效果.

摘要： 本文分析了磁悬浮轴承的支承刚度和支承阻尼特性,计算了磁悬浮转子无阻尼振动模态,进行了柔性磁悬浮支承系统单神经元自适应PID算法的仿真,并通过对系统不平衡响应的研究表明单神经元自适应PID控制算法可以有效抑制转子的振动,有利于柔性磁悬浮转子平稳越过临界转速.

摘要： 板材成型柔性制造系统在用于薄板件冲压、包边等工艺过程时,需要系统恒速调节,同时要求响应速度快,稳态精度高.但液压机本身的非线性和时变性以及不同模具的变型特性使得系统很难满足要求,为满足工艺要求,设计了适用于板材成型液压机恒速控制的单神经元自适应PID控制系统,实现速度的精确控制.

摘要： 对扫描电机控制系统进行了研究,针对模拟PID控制存在的不足,提出了采用单神经元自适应PID控制方法来实现对扫描电机的控制,设计了控制系统组成结构以及实现单神经元自适应PID控制器的方法.仿真实验结果表明,所设计的扫描电机数字控制系统不仅能满足准确、稳定地跟随输入位置信号的要求,而且具有响应速度快、抗干扰能力强、鲁棒性好等特点.

摘要： 由于积分饱和现象的存在会使控制系统的品质变差,在航空发动机领域经常需要采用具有积分限制功能的PID控制算法.本文研究了单神经元自适应PID控制算法,并提出了具有积分限制功能的单神经元二次性能寻优算法.在Simulink下进行了仿真研究,仿真结果表明所提出的具有积分限制功能的单神经元PID控制可以获得较好的控制效果.当初始条件在一定范围内的变化,该算法仍使系统保持良好控制品质.

摘要： 针对传统PID控制器对时变及非线性系统控制能力较差的缺陷,利用神经网络具有自学习、自适应的能力,设计了一种单神经元PID控制器,将其应用于直流电机控制系统中.本文给出了基于西门子可编程序控制器S7300的单神经元PID控制器的实现方法.实验结果表明:直流电机控制系统调速性能良好,控制精度高.该系统已成功应用于生产线,并获得了良好的控制效果.

摘要： 介绍单神经元自适应PID控制算法以及实现步骤。单神经元自适应PID控制算法是将PID控制规律融进神经网络之中，实现神经网络与PID控制规律的本质结合，共同完成PID自适应调节。此算法结构简单，计算量小，能够在线整定、优化PID参数，弥补传统PID控制器的不足，具有广泛的应用价值。

摘要： 介绍了基于Delta学习规则的单神经元自适应PID控制器的控制算法，提出利用径向基函数(RBF)神经网络对其中未知部分进行辨识，构成单神经元和RBF网络组合控制器，并利用带有纯滞后环节的二阶模型进行仿真研究，结果显示改进型算法比原算法响应速度快、抗干扰能力强.具有更好的动、静态特性。

摘要： 本文针对永磁同步电机(PMSM)绕组相电流和转速的强耦合特性以及其参数的不确定性，提出了一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的无传感器PMSM单神经元自适应PID控制方法，利用EKF设计速度观测器，通过测量电机的端电压和流过定子线圈的电流在线估计电机转子的位置和速度，采用单神经元PID控制方法设计速度控制器，利用单神经元的自学习和自适应能力，结合传统PID控制器，在线莹定、优化PID参数，构建神经网络自适应控制机构，实现了永磁同步电机的元传感器控制策略，实验仿真结果表明，用该方法设计的PMSM控制系统结构简单，运行平稳，速度跟踪快速准确，具有很强的抗扰动能力和良好的鲁棒性。

摘要： 对传统电阻炉PID控制器的不足之处进行了分析，阐述了单神经元PID控制算法的优点。介绍了根据有监督hebb学习算法，再结合实际控制经验而设讣的单神经元控制器。分析了单神经元控制器中各个参数的意义与取值原则，并用Matlab软件对单神经元控制器在阶跃输入信号的情况下进行了仿真。仿真内容有.连接权值、K值变化对系统的影响及选取方法；单神经元PID控制器与常规PID控制器的抗干扰能力和调是节性能对比。仿真结果证明单神经兀控制器具有很好的参数自整定能力，且抗干扰能力强，超调量小，控制效果在各个方面都要优于常规PID控制器，单神经元控制器用于电阻炉温度控制系统比传统的PID控制器能取得更好的控制效果。

摘要： 本发明涉及一种由单部件电偶极子组成的人工神经元(30)，所述单部件电偶极子包含属于莫脱绝缘体类且连接到两个电极(32、33)的单一材料(31)。

摘要： 本发明涉及细胞生物学领域，公开了一种神经元细胞和神经胶质细胞有序共培养装置及其制备方法和应用。该装置包括基底和聚二甲基硅氧烷印章，所述聚二甲基硅氧烷印章可移除地复合在所述基底上；所述聚二甲基硅氧烷印章包含至少一个微孔单元，所述微孔单元包含依次排列的、至少一个垂直于所述基底的第一通孔和至少一个垂直于所述基底的第二通孔，所述第一通孔和第二通孔分别与基底表面形成一端开口的凹槽；所述第一通孔和第二通孔的距离为500μm～2000μm。本发明通过垂直于基底的第一通孔和第二通孔接种神经元细胞和神经胶质细胞，两种细胞在各自区域接种时均匀性易于控制，可使用的细胞量增大，群体效应明显，利于观察研究。

摘要： 本发明涉及一种由单部件电偶极子组成的人工神经元(30)，所述单部件电偶极子包含属于莫脱绝缘体类且连接到两个电极(32、33)的单一材料(31)。

摘要： 本发明公开了多个实施方案，用于将由矢量‑矩阵乘法(VMM)阵列输出的神经元电流转换成基于神经元电流的时间脉冲，并将此类脉冲用作输入提供给人工神经网络内的另一VMM阵列。本发明公开了多个实施方案，用于在该VMM阵列需要模拟输入的情况下将该基于神经元电流的时间脉冲转换成模拟电流或电压值。

摘要： 一种单神经元及多神经元集群间神经信号传递特性探测装置，包括按照阵列分布的可单独控制的电极单元，包括激励电极和探测电极，对应连接有激励开关和探测开关。开关包括两只MOS管，两个MOS管源和漏连接，再连接到电极。各行、列激励电极单元中的两只MOS管的栅分别相连并形成各行、列的激励开关行、列控制端，连接至激励串行输入-并行输出移位寄存器的各并行输出端；各行、列的探测电极单元中的两只MOS管的栅分别相连并形成各行、列的探测开关行、列控制端连接至探测串行输入-并行输出移位寄存器的各并列输出端。各激励信号输入端都与神经信号激励器相连,各探测信号输出端与神经信号探测器相连，再连接到多路选择电路后输出。

摘要： 本发明公开一种单神经元及多神经元集群间神经信号传递特性探测装置，其特征在于包括按照阵列分布的电极单元，该电极单元包括：激励电极和探测电极，在激励电极和探测电极上分别连接有激励控制开关和探测控制开关。与现有的技术相比，本发明具有以下优点：本发明将使每个电极点的工作状态可控的同时，大幅度减小电极对外引出线的数目，克服了随着电极阵列数目的增加引出线数目受限制的弊端。本发明可实现单个神经元胞体、树突与轴突等各结构之间和神经元集群之间信号传递特性的微观研究。

摘要： 一种单神经元及多神经元集群间神经信号传递特性探测装置，包括按照阵列分布的可单独控制的电极单元，包括激励电极和探测电极，对应连接有激励开关和探测开关。开关包括两只MOS管，两个MOS管源和漏连接，再连接到电极。各行、列激励电极单元中的两只MOS管的栅分别相连并形成各行、列的激励开关行、列控制端，连接至激励串行输入-并行输出移位寄存器的各并行输出端；各行、列的探测电极单元中的两只MOS管的栅分别相连并形成各行、列的探测开关行、列控制端连接至探测串行输入-并行输出移位寄存器的各并列输出端。各激励信号输入端都与神经信号激励器相连，各探测信号输出端与神经信号探测器相连，再连接到多路选择电路后输出。

摘要： 本发明公开一种单神经元及多神经元集群间神经信号传递特性探测装置，其特征在于包括按照阵列分布的电极单元，该电极单元包括：激励电极和探测电极，在激励电极和探测电极上分别连接有激励控制开关和探测控制开关。与现有的技术相比，本发明具有以下优点：本发明将使每个电极点的工作状态可控的同时，大幅度减小电极对外引出线的数目，克服了随着电极阵列数目的增加引出线数目受限制的弊端。本发明可实现单个神经元胞体、树突与轴突等各结构之间和神经元集群之间信号传递特性的微观研究。

摘要： 一种单神经元及多神经元集群间神经信号传递特性探测装置，包括按照阵列分布的可单独控制的电极单元，包括激励电极和探测电极，对应连接有激励开关和探测开关。开关包括两只MOS管，两个MOS管源和漏连接，再连接到电极。各行、列激励电极单元中的两只MOS管的栅分别相连并形成各行、列的激励开关行、列控制端，连接至激励串行输入-并行输出移位寄存器的各并行输出端；各行、列的探测电极单元中的两只MOS管的栅分别相连并形成各行、列的探测开关行、列控制端连接至探测串行输入-并行输出移位寄存器的各并列输出端。各激励信号输入端都与神经信号激励器相连,各探测信号输出端与神经信号探测器相连，再连接到多路选择电路后输出。

摘要： 本实用新型公开一种单神经元及多神经元集群间神经信号传递特性探测装置，其特征在于包括按照阵列分布的电极单元，该电极单元包括：激励电极和探测电极，在激励电极和探测电极上分别连接有激励控制开关和探测控制开关。与现有的技术相比，本实用新型具有以下优点：本实用新型将使每个电极点的工作状态可控的同时，大幅度减小电极对外引出线的数目，克服了随着电极阵列数目的增加引出线数目受限制的弊端。本实用新型可实现单个神经元胞体、树突与轴突等各结构之间和神经元集群之间信号传递特性的微观研究。