非线性系统神经网络输出稳定控制器的设计
2011-03-27欧阳林群王效华
长春工业大学学报 2011年3期
欧阳林群, 王效华
(武夷学院电子工程系,福建武夷山 354300)
0 引 言
实际的非线性系统中存在时变性、不确定性等因素,使得传统控制方法[1-3]难以实行有效的稳定性控制。系统运行过程的复杂性使得控制系统的控制面临两大主要难题:一个是难以用传统的理论和方法对系统实时在线建模;另一个是难以用基于解析模型的解耦理论对其实施控制。已有很多学者[4-7]对非线性的控制作了研究。但是这些理论都基于一个前提:这就是必须写出被控系统精确模型,而这一点在现实中几乎不可能做到,尤其是对过程控制中系统随着运行工况的不时改变、系统结构和参数不确定、非线性、滞后、诸多干扰等因素更是无法写出其数学模型。
神经网络具有良好的非线性逼近能力,可以克服控制器对被控系统精确数学模型的依赖,因此,在非线性系统的控制中得到了广泛的应用。
在借鉴吸收前人研究的基础上,文中将神经网络引入到非线性系统的控制中,利用神经网络具有逼近外界干扰信号[8-12]的能力,抵消系统所受扰动的影响,采用李雅普诺夫函数法给出了稳定性证明,并用仿真实验验证。
1 神经网络算法分析
根据非线性系统稳定输出设计的自适应反馈控制的要求,首先对所用神经网络做数学分析。实际系统在运行过程中,不仅会受到系统内部的参数不确定性的影响,还会受到外部扰动的影响。神经网络通过足够的输入信息和隐含层神经元数目,可以任意精度逼近连续非线性函数。……
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