神经网络PID控制系统设计与仿真设计毕业论文.doc

届本科毕业论文（设计）论文题目：神经网络PID控制系统设计与仿真学生姓名：所在院系：所学专业：应用电子技术教育指导老师：完成时间：摘要PID控制是最早发展起来的控制策略之一，由于其算法简单、鲁棒性好和可靠性高，被广泛应用于过程控制和运动控制中，尤其适用于可建立精确数学模型的确定性控制系统。但是常规PID控制器参数往往整定不良、性能欠佳，对运行工况的适应性很差。而神经网络具有很强的非线性映射能力、自学习能力、联想记忆能力、并行信息处理方式及优良的容错性能。本设计提出了一种单神经网络的PID控制器，使人工神经网络与传统PID控制相结合互相补充，共同提高控制质量，并利用Matlab软件进行仿真。仿真结果表明，神经网络PID控制器具有较高的精度和很强的适应性，可以获得满意的控制效果。关键词：PID控制器；单神经网络PID控制器；BP算法NeuralNetworkPIDControlSystemDesignandSimulationAbstractThePIDcontrolisoneofcontrolstrategieswhichdevelopsmostearly,becauseitsalgorithmissimple,robustnessisgoodandthereliabilityishigh,iswidelyappliedintheprocesscontrolandthemovementcontrol,especiallyitsuitableinthequalitativecontrolsystemofestablishingtheprecisemathematicalmodel.ButtheconventionalPIDcontrollersparametertuningisoftenpoor,performanceofpoor,operatingconditionsofthepooradaptability.Buttheneuralnetworkhastheverystrongnon-linearmappingability,capabilityoflearningbyitself,associationmemoryability,thewayofparallelinformationprocessingandthefinefault-tolerantperformance.ThisdesignproposedonekindofPIDcontrollerofmononeuralnetwork,causestheartificialneuralnetworksandthetraditionalPIDcontrolunifiessupplementedmutually,improvesthecontrolqualitytogether,anditcanusethesoftwareofMatlabcarriessimulation.Thesimulationsresultindicatedthat,PIDcontrollerofneuralnetworkhasthehighprecisionandtheverystrongcompatibility,mayobtainthesatisfactioncontroleffect.Keywords:PIDController；SingleNeuralNetworksPIDController；BPAlgorithms目录1绪论.11.1常规PID控制的特点.11.2神经网络和PID控制相结合的研究现状.22神经网络的基本原理.32.1PID神经元的基本模型结构.32.2PID神经元的计算.43神经网络PID的系统设计.83.1单神经网络PID的结构.83.2单神经网络PID控制器的算法（BP算法）.93.2.1算法的基本思想.93.2.2正向计算方法.93.2.3反传学习计算方法.113.3单神经网络PID的等价系统.124系统仿真.134.1神经网络工具箱概述