幾類憶阻神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與開關(guān)電源控制器設(shè)計(jì).pdf

1、憶阻器是用于描述磁通量和電荷關(guān)系的一種二端無源電子器件，其天然的記憶能力和非線性特性使之在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和非線性系統(tǒng)中具有獨(dú)特的優(yōu)勢。首先，憶阻器的行為機(jī)制與大腦的神經(jīng)突觸非常相似，把憶阻器用作神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的突觸，能使神經(jīng)元連接密度更大，提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的集成度。其次，憶阻器阻值隨著施加在其兩端的電壓（或電流）的大小而變化，具有可編程特性。開關(guān)功率變換器因其體積小、重量輕，具有較高的效率和功率密度等優(yōu)勢，常被用于高效電源與直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)中。將可編

2、程憶阻器應(yīng)用到開關(guān)功率變換器中，能夠使輸出電壓穩(wěn)定在不同平衡點(diǎn)上，并具有優(yōu)良的控制效果。因此，本文對憶阻器的類突觸特性和非線性特性進(jìn)行了深入學(xué)習(xí)，研究了兩類新型憶阻神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和兩類開關(guān)電源控制器。本文研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)部分：
　　首先利用Gale憶阻器構(gòu)建出一種基于憶阻器的脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(M-PCNN)，將憶阻器的類生物記憶特性內(nèi)化到脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，使其更具生物智能。將該網(wǎng)絡(luò)用于醫(yī)學(xué)圖像處理，包括電子計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)和

3、磁共振成像(MRI)的融合、CT圖像去噪和CT圖像邊緣提取。
　　其次，推導(dǎo)出自旋憶阻器作為突觸的權(quán)值更新公式，提出一種自旋憶阻器與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器相結(jié)合的控制器，用該控制器對Buck開關(guān)功率變換系統(tǒng)進(jìn)行控制。在理論推導(dǎo)的基礎(chǔ)上，對該網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行MATLAB仿真，驗(yàn)證了該方案的正確性。
　　接著，利用自旋憶阻器的可編程特性，設(shè)計(jì)出一個(gè)橋式控制電路，通過調(diào)整該電路的輸入脈沖個(gè)數(shù)將自旋憶阻器阻值設(shè)定到所需值，使其實(shí)現(xiàn)可編程電

4、位器的功能。將該電位器替代方波發(fā)生電路中的反饋電阻，構(gòu)建出一種脈沖寬度連續(xù)可調(diào)的方波發(fā)生器。SPICE仿真表明用這個(gè)新型發(fā)生器控制Boost電路的開關(guān)管，能使Boost輸出電壓穩(wěn)定在不同的平衡點(diǎn)上。
　　最后，本文結(jié)合PWM控制與滑模變結(jié)構(gòu)控制的優(yōu)點(diǎn)，提出一種帶二重積分滑模面的滑?？刂破??；Ｃ娓郊拥姆e分項(xiàng)使滑?？刂葡到y(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程與原階數(shù)相同，能夠改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。將其控制二階交錯(cuò)并聯(lián)Boost開關(guān)功率變換器，并進(jìn)行PSIM仿真