基于BP神经网络的PID控制器设计.doc

第 PAGE II 页 共 Ⅱ 页 毕业论文 基于BP神经网络的PID控制器设计 基于BP神经网络的PID控制器设计 摘要：本文提出了一种基于BP 神经网络的PID 控制方法，充分利用BP 神经网络逼近任意连续有界非线性函数的能力，这种PID 控制方法能学习和适应严重不确定系统的动态特性。文中采用三层前向网络动态BP 算法，达到了在线实时控制的目的，显示了BP 神经网络的PID 控制方法具有很强的鲁棒性，同时也显示了神经网络在解决高度非线性和不确定系统方面的潜能。计算机仿真结果表明，基于BP 神经网络的PID 控制较常规的PID 控制具有更好的鲁棒性和自适应性，能取得良好的控制效果。 关键字：BP 算法，神经网络，PID 控制 Research on PID Control Based on BP Neural Networks Abstract: A PID control based on BP neural networks, is introduced in this paper, which is used to optimize and adjust the dynamic performance of seriously uncertain system by exploiting the nonlinear mapping capability of neural networks. The dynamic BP algorithm of three-layer networks realizes the online real-time control, which displays the robustness of the PID control, and the capability of BP neural networks to deal with nonlinear and uncertain system. The simulation results show that the PID control based on BP neural networks owns better robustness and self-adaptation than the general one, and the great performance of control can be guaranteed. Keywords: BP algorithm, neural networks, PID control 第 PAGE II 页 共 PAGE II 页 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc201314005 1 绪论 PAGEREF _Toc201314005 \h 1 HYPERLINK \l _Toc201314006 1.1引言 PAGEREF _Toc201314006 \h 1 HYPERLINK \l _Toc201314007 1.2国内外研究现状 PAGEREF _Toc201314007 \h 1 HYPERLINK \l _Toc201314008 1.3论文研究内容 PAGEREF _Toc201314008 \h 2 HYPERLINK \l _Toc201314009 2 PID控制原理 PAGEREF _Toc201314009 \h 4 HYPERLINK \l _Toc201314010 2.1自动控制系统 PAGEREF _Toc201314010 \h 4 HYPERLINK \l _Toc201314011 ２.2 PID控制的原理和特点 PAGEREF _Toc201314011 \h 4 HYPERLINK \l _Toc201314012 ２.3 PID控制器的参数整定 PAGEREF _Toc201314012 \h 5 HYPERLINK \l _Toc201314013 ２.4 数字PID控制 PAGEREF _Toc201314013 \h 6 HYPERLINK \l _Toc201314014 3 BP神经网络 PAGEREF _Toc201314014 \h 7 HYPERLINK \l _Toc201314015 3.1神经网络的发展历史 PAGEREF _Toc201314015 \h 7 HYPERLINK \l _Toc201314016 3.1.1神经网络产生的背景 PAGEREF _Toc201314016 \h 7 HYPERLINK \l _Toc201314017 3.1.2 神经网络的发展 PAGEREF _T