一种RBF神经网络自适应PID控制器在超临界温度系统的应用研究.pdf

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1、}空韦IJ理论与应用Ⅸ自动化技术与应用》2010年第29卷第11期ControlTheoryandApplications一种RBF神经网络自适应PID控制器在超临界日l皿度系统的应用研究李云娟，方彦军(1．昆明学院自动控制与机械工程系，云南昆明650118；2．武汉大学自动化系，湖北武汉430072)摘要：将传统PID拧制器参数优化卡¨向函数(RBF)网络结合．提出jfRBF神经网崭的PID挖制。将该控制器用丁某超临界【乜，‘温度系统中，_41RBl网络"度控制系统进线辨，建：其矗：线参考模型并为III]控制器提信息控制器通过存线的自习小断进行适忡控制，从实现参数存

2、线白凋整，优化误莠性能指标。MAq、lB仿真结果表ld』j，制器对趟临界温系统仃较的控制效，小仪跟踪性能良，而}Ii_抗扰忡较强，鲁棒性较好。关键词：径向强数；PID制；舟绂懈识；俜棒性巾分类‘：TP273．2文献怀：A文章编号：10037241(2010)11000104ApplicationofRBF-·NNSelf--AdaptivePIDControllerfortheSupercriticalMainSteamLIYun-juan，FANGYan-jun~(1．DepartmentofAutomationControlandMechanicalEnginee

3、ring，KunmingUniversity,Kunming650118China；2．DepartmentofAutomation，WuhanUniversity,Wuhan430072China)Abstract：CombinedwithtraditionalPIDcontrollerandRBFnervenetwork．aPIDcontrollerbasedonRBFnevernetworkiSproposed．ThecontrollercarriesonlineidentifyfortemperaturecontrolthroughRBFnetwork．Itb

4、uidsupthereferenceinthelineandPIDcontrolmodelr(】rprovidinginformation．Thecontrollercarriesadaptivecontrolunceasinglythroughonlinestudy'．thusrealizetheparameter’Sonlineadjustmentandcharacteristicidexerror’Soptimization．Matlabsilnula—tionresultsshowthatthecontrollerhasbettercontroleffects

5、forsupercriticaltemperturesystem．Ithasstronganti—disturbnessandgoodrobustness．Keywords：RBFfunction；PIDcontrol；onlineidentify；robustness1引言参数空间的非线性就是使其PID控制器的参数无法全由于PID控制器结构简单，对模型误差具有鲁棒性局最优。将RBF神经网络与常规PID结合作为控制器和易于操作等优点，在工程控制中占重要的地位，因此用于超临界电厂主汽温度控制系统中，利用RBF其辨识PID控制器的参数整定与优化也成为一个重要的研究课功能，

6、用于求被控对象的灵敏度信息；而自适应PID控制1。常规的方法一般是基于模型或者基于规则的自整器，实现PID参数在线调整。定，随着智能算法的发展人们提出了一系列的PID自整定方法，如基于模糊规则，基于神经网络以及遗传算法2RBF神经网络的PlD控制系统的自整定方法等。这些智能控制策略要求对被控过程2．1RBF函数神经网络和控制规律有全面的先验知识，而超临界电厂主汽温度RBF网络的结构是具有单隐层的三层前馈网络，它包括输入层、隐含层和输出层。其中，输入层直接由温收稿日期：2010—07—05《自动化技术与应用》2010年第29卷第11期控$1J理论与应用ControlTh

7、eoryandApplications度信号源节点构成，其作用只是接收输人信号并将其传Au(k)=【e()一e(k一1)】+P()+kd【e()一2e(k一1)+e(k一2)】(6)递到隐含层。从输入层到隐含层权值全部取1。隐含层神经网络整定性能指标函数为：是RBF网络中最重要的一层，该层神经元的转换函数采'，(七)=1()(7)用径向基函数(一般采用高斯函数)，它是一种局部分布的、对中心点径向对称衰减的、非负非线性函数，当径由梯度下降法可得到kp,kf，k调整公式：向基函数的中心点确定以后，这种映射关系也就确定了aJ==1[21其作用是从输入空间到