基于DSP的NNC-PID控制器電液位置控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

、A18通過(guò)由邏輯門器件74AC04和74LVC32組成的譯碼電路后形成片選信號(hào)

，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)IS61LV25616的讀寫控制。

　　3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)NNC-PID控制器

　　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)高度非線性的超大規(guī)模連續(xù)時(shí)間動(dòng)力系統(tǒng)，具有大規(guī)模并行分布處理、高度的魯棒性、自適應(yīng)性和學(xué)習(xí)聯(lián)想等能力，它能很好地自適環(huán)境變化，自學(xué)習(xí)修改過(guò)程參數(shù)，這些特性為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到電液位置伺服系統(tǒng)控制中提供了巨大的潛力。

　　3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3(a)所示。從控制系統(tǒng)框圖中可以看出，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制包括兩個(gè)控制子模塊：NNI為被控對(duì)象模型辨識(shí)器，NNC為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器。NNC-PID控制系統(tǒng)的工作原理是：首先獲取實(shí)際被控對(duì)象的輸入輸出樣本對(duì)，然后利用NNI對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行離線辨識(shí)，當(dāng)辨識(shí)精度達(dá)到設(shè)定的要求時(shí)，通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)整NNC的權(quán)值系數(shù)，使系數(shù)具有自適應(yīng)性，從而達(dá)到有效控制的目的。

　　3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)器(被控對(duì)象模型辨識(shí)器NNI)

　　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)器NNI采用3層串并聯(lián)BP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，包括輸入層、隱層、輸出層，其結(jié)構(gòu)如圖3(b)所示。網(wǎng)絡(luò)的輸入是被控對(duì)象的輸入/輸出序列[u(k)，y(k)]，網(wǎng)絡(luò)的輸出為教師信號(hào)

。

　　網(wǎng)絡(luò)隱層的輸入輸出為：

　　3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)NNC-PID控制器(單神經(jīng)元自適應(yīng)NNC-PID控制器)

　　由于被控對(duì)象模型不確定、不確知，并且存在著外界隨機(jī)擾動(dòng)，為了達(dá)到較高的控制精度，在被控對(duì)象模型離線辨識(shí)的基礎(chǔ)上，采用單神經(jīng)元自適應(yīng)NNC-PID控制器結(jié)構(gòu)，如圖4所示。

　　網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值系數(shù)值V=[v1，v2，v3]，即表征PID控制器的3個(gè)系數(shù)KP，KI，KD。，網(wǎng)絡(luò)的輸入為X=[x1，x2，x3]，即表征3個(gè)輸入?yún)?shù)e(k)、△e(k)、△2e(k)，網(wǎng)絡(luò)的輸出為△u(k)。

　　有監(jiān)督的Hebb學(xué)習(xí)規(guī)則，通過(guò)對(duì)權(quán)系數(shù)的調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)、自組織功能，控制算法和學(xué)習(xí)算法如式(10)和式(11)所示。