基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)逆控制的研究與應(yīng)用.pdf

1、作為一種新穎的控制方法，自適應(yīng)逆控制已經(jīng)過了二十多年的發(fā)展，目前，線性自適應(yīng)逆控制方法相對(duì)比較成熟，而非線性自適應(yīng)逆控制的研究成果卻還不多。非線性自適應(yīng)濾波器和非線性自適應(yīng)逆控制結(jié)構(gòu)是決定非線性自適應(yīng)逆控制性能的關(guān)鍵，而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展給非線性自適應(yīng)逆控制提供了強(qiáng)有力的非線性自適應(yīng)濾波器。根據(jù)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的簡單性、萬能逼近性和較好的泛化能力等特點(diǎn)，本課題將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非線性自適應(yīng)濾波器引入非線性自適應(yīng)逆控制系統(tǒng)，選擇適當(dāng)?shù)姆蔷€性自

2、適應(yīng)逆控制結(jié)構(gòu)，以兼顧系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性和擾動(dòng)抑制能力。
　　 首先，給出了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性自適應(yīng)逆控制結(jié)構(gòu)，并依據(jù)非線性對(duì)象和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了兩種不同結(jié)構(gòu)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，分別由BP算法和BPTM算法驅(qū)動(dòng)，以逼近非線性對(duì)象模型和對(duì)象的逆控制器，仿真結(jié)果表明，該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能以較高的精度逼近對(duì)象模型和逆控制器，從而使基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)逆控制系統(tǒng)能獲得較好的動(dòng)態(tài)性能。
　　 針對(duì)自適應(yīng)逆控制方法將動(dòng)態(tài)控制和擾

3、動(dòng)抑制分開進(jìn)行而互不干擾的特點(diǎn)，在深入分析和研究擾動(dòng)抑制原理的基礎(chǔ)上，通過BP算法驅(qū)動(dòng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近對(duì)象的逆模型，在已有非線性控制結(jié)構(gòu)上引入擾動(dòng)抑制回路，設(shè)計(jì)出一種能快速消除擾動(dòng)的非線性自適應(yīng)逆控制系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明，該系統(tǒng)可以快速的消除對(duì)象擾動(dòng)，同時(shí)能獲得良好的設(shè)定值跟蹤性能。
　　 最后，將本文設(shè)計(jì)的非線性自適應(yīng)方法應(yīng)用于一級(jí)倒立擺這一典型的非線性對(duì)象，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完成了一級(jí)倒立擺正模型和逆控制器的建立，使倒立擺在允許