基于WOA优化FNN-PID的单晶硅加热炉炉温控制 被引量：3

1

作者 周佳凯 张洪 《半导体技术》 CAS 北大核心 2025年第1期86-94,共9页

针对单晶硅加热炉炉温控制的大惯性、强耦合、长调节时间等问题,提出了基于鲸鱼优化算法(WOA)的优化模糊神经网络(FNN)比例-积分-微分(PID)算法。通过测试实验装置的温度推算出模型表达式,采用WOA进行选代寻优,得到合适的PID参数,利用FN... 针对单晶硅加热炉炉温控制的大惯性、强耦合、长调节时间等问题,提出了基于鲸鱼优化算法(WOA)的优化模糊神经网络(FNN)比例-积分-微分(PID)算法。通过测试实验装置的温度推算出模型表达式,采用WOA进行选代寻优,得到合适的PID参数,利用FNN对PID参数进行实时调整,以实现动态解耦。通过仿真软件进行仿真验证,并在搭建的模型上分别进行阶跃响应实验和信号跟随实验。仿真结果表明,相较于传统的PID算法和FNN-PID算法,基于WOA的优化FNN-PID算法有效提升了系统的升温速度且无超调。对加热炉进行升温实验,结果表明温度超调量最高为0.9℃,恒温区温控精度保持在±0.3℃,表明该方法可有效提升系统升温速度和稳定性。 展开更多

关键词 多温区温度控制 鲸鱼优化算法(WOA) 模糊神经网络(FNN) 比例-积分-微分(PID) 单晶硅加热炉

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基于遗传算法优化的自适应FNN-PID控制器研究 被引量：1

2

作者 高相铭 刘付斌 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第27期6949-6954,共6页

针对传统PID控制器参数整定后因无法在线自动调整而导致控制效果不理想的问题,提出了一种基于遗传算法优化模糊神经网络(FNN,FUZZY NEURAL NETWORK)的自适应FNN-PID控制器模型。该模型结合了模糊神经网络良好的自适应自学习能力和遗传... 针对传统PID控制器参数整定后因无法在线自动调整而导致控制效果不理想的问题,提出了一种基于遗传算法优化模糊神经网络(FNN,FUZZY NEURAL NETWORK)的自适应FNN-PID控制器模型。该模型结合了模糊神经网络良好的自适应自学习能力和遗传算法强大的全局搜索能力。利用遗传算法对模糊神经网络的参数进行优化与训练,使PID控制器能够根据被控对象的变化而适时在线调整自身参数KP,KI和KD,从而达到理想的控制性能。将该控制器应用于异步电动机控制系统进行仿真实验,结果表明:基于遗传算法优化的自适应FNN-PID控制器具有较好的自适应能力和鲁棒性,控制效果明显优于传统PID控制器。 展开更多

关键词 fnn-pid 遗传算法 异步电动机

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基于FNN-PID控制的电动机软起动器的设计及仿真

3

作者 宇文珊 刘淮霞 《科技创业月刊》 2010年第12期221-222,共2页

针对三相异步电动机起动电流较大的问题,设计了一种基于模糊神经网络(FNN)的软起动控制器。通过该设计,控制电动机的启动电流平稳达到额定值,减少起动过程中电流过大对电网的冲击,并利用matlab进行仿真,验证了该系统的优越性。

关键词 fnn-pid 软启动 异步电动机 MATLAB

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基于FNN-PID的掘进机截割头升降控制算法研究 被引量：2

4

作者 绳军锋 《中国新技术新产品》 2023年第3期9-11,共3页

针对悬臂式掘进机截割头存在的升降操作控制精度不足的问题,该文建立了截割头升降控制系统数学模型,应用FNN算法对PID参数进行优化,同时用MATLAB对传统PID控制器、FUZZY-PID控制器以及FNN-PID控制器进行仿真试验,分别对比3种控制算法的... 针对悬臂式掘进机截割头存在的升降操作控制精度不足的问题,该文建立了截割头升降控制系统数学模型,应用FNN算法对PID参数进行优化,同时用MATLAB对传统PID控制器、FUZZY-PID控制器以及FNN-PID控制器进行仿真试验,分别对比3种控制算法的控制性能指标。试验结果表明,FNN-PID控制器可以更好地满足截割头升降控制系统的控制要求。 展开更多

关键词 掘进机 截割头 PID控制器 fnn-pid 升降 控制

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基于模糊神经网络PID 的末端执行器控制研究

5

作者 李忆雄 陈璇 《电脑与电信》 2025年第10期55-61,共7页

在果实采摘场景中,由于机械末端执行器控制的爪子抓取力不稳定,果实受力不均匀导致果实被抓坏或者抓不住。针对这一现象本研究设计了基于模糊神经网络PID(FNN-PID)的末端力控制。从电压—转矩传递函数出发,建立电机—传动—末端力的统... 在果实采摘场景中,由于机械末端执行器控制的爪子抓取力不稳定,果实受力不均匀导致果实被抓坏或者抓不住。针对这一现象本研究设计了基于模糊神经网络PID(FNN-PID)的末端力控制。从电压—转矩传递函数出发,建立电机—传动—末端力的统一传递函数模型,在此基础上分别设计传统PID、模糊PID与FNN-PID三类控制器,并给出在相同工况下的仿真对比。结果表明:在被控对象参数恒定与外部扰动同时存在时,FNN-PID在调节响应时间、超调量与稳态误差上均优于另外两类控制器。通过MATLAB软件给出了可复现的Simulink搭建流程与关键参数设置,为机械爪的优化设计提供理论依据。 展开更多

关键词 机械末端执行器 末端力控制 电压—转矩传递函数 模糊神经网络PID(fnn-pid)

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电主轴单元热误差半闭环主动控制方法 被引量：10

6

作者 褚亚强 刘腾 +3 位作者 张艺凡 高卫国 张建军 张大卫 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2021年第5期111-116,共6页

作为影响数控机床精度稳定性的关键因素,电主轴末端热误差不仅由主轴轴承、电机生成热量引起,更与加工环境温度不稳定性密切相关。为在机床加工状态下并行抑制上述热干扰因素以保证主轴精度稳定性,构建了一种面向电主轴单元热误差的半... 作为影响数控机床精度稳定性的关键因素,电主轴末端热误差不仅由主轴轴承、电机生成热量引起,更与加工环境温度不稳定性密切相关。为在机床加工状态下并行抑制上述热干扰因素以保证主轴精度稳定性,构建了一种面向电主轴单元热误差的半闭环主动控制方法,该方法基于模糊神经网络-PID主动控制策略对电主轴单元内置循环液供液温度进行动态调整,以实现电主轴单元结构温度稳定性控制与热误差半闭环主动抑制。通过试验证明:该方法可以在22℃~18℃温度缓降工作环境中,将电主轴单元结构温升幅度控制在±0.5℃以内;并且相比于传统循环冷却控制方法,该方法可有效抑制各项主轴热误差(降低比例δx为57.1%,δy为56.9%,δz为34.7%),并放宽了电主轴单元精度稳定性维持对恒温加工环境的要求。 展开更多

关键词 主动控制 电主轴单元 热误差 温度场 fnn-pid

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模糊RBF神经网络在纯滞后系统中的应用 被引量：1

7

作者 马军爽 郭耀华 王维 《冶金设备》 2008年第S1期1-3,6,共4页

在工业过程控制系统中,许多被控对象具有纯滞后的性质,这种纯滞后环节将导致系统不稳定。设计了一种控制器,这种控制器结合了模糊控制和神经网络控制的优点,可以在线调整得到一组最优的PID控制参数。仿真结果表明这种控制器结构简单,对... 在工业过程控制系统中,许多被控对象具有纯滞后的性质,这种纯滞后环节将导致系统不稳定。设计了一种控制器,这种控制器结合了模糊控制和神经网络控制的优点,可以在线调整得到一组最优的PID控制参数。仿真结果表明这种控制器结构简单,对纯滞后系统的控制效果良好。 展开更多

关键词 纯滞后 模糊神经网络 PID控制 参数调整 RBF(径向基函数神经网络)

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伺服电机驱动的液压动力系统及其神经网络自适应优化控制 被引量：7

8

作者 马玉 谷立臣 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1239-1243,共5页

针对传统液压系统存在的高能耗、低响应特点,采用节能型液压动力源-永磁伺服电机直接驱动定量泵,以取代原有的异步电机驱动液压动力源,从而形成一种新型的节能、响应快速、易实现闭环控制的液压动力系统。由于实际液压系统随机干扰严重... 针对传统液压系统存在的高能耗、低响应特点,采用节能型液压动力源-永磁伺服电机直接驱动定量泵,以取代原有的异步电机驱动液压动力源,从而形成一种新型的节能、响应快速、易实现闭环控制的液压动力系统。由于实际液压系统随机干扰严重,具有多变量、非线性、强耦合的特征,难以建立较准确的数学模型,常规的PID控制算法很难满足液压系统高精度控制的要求,因此提出基于PSO与BP混合优化前向神经网络PID自适应控制方法,实现液压系统在典型工况下流量的精确控制。PID控制器的参数采用神经网络进行自适应整定,神经网络的权值采用混合优化算法进行调整,通过神经网络的自学习能力寻找最佳的P、I、D非线性组合控制律,以增强液压系统对工况变化的适应能力。仿真和实验结果表明,该控制方法跟踪速度快、超调小、鲁棒性强,从而为液压系统流量高精度控制提供了一种新方法。 展开更多

关键词 粒子群优化(PSO) 前向神经网络 液压系统

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基于模糊神经网络智能PI的过热蒸汽温度控制研究 被引量：4

9

作者 马宁 《热力发电》 CAS 北大核心 2007年第6期101-103,118,共4页

介绍了在电厂过热蒸汽温度控制中采用模糊神经网络智能PI(FNN-PI)的控制方法。将基于FNN-PI的过热蒸汽温度控制系统与传统的PID过热蒸汽温度控制系统进行了仿真比较,结果表明采用FNN-PI的过热蒸汽温度控制系统的控制特性在超调量、快速... 介绍了在电厂过热蒸汽温度控制中采用模糊神经网络智能PI(FNN-PI)的控制方法。将基于FNN-PI的过热蒸汽温度控制系统与传统的PID过热蒸汽温度控制系统进行了仿真比较,结果表明采用FNN-PI的过热蒸汽温度控制系统的控制特性在超调量、快速性、抗干扰方面均有很大的提高。 展开更多

关键词 FNN-PI 过热蒸汽 温度控制 PID 仿真

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基于柔性神经网络的SRM直接瞬时转矩控制 被引量：13

10

作者 党选举 袁小唐 胡景佳 《电气传动》 北大核心 2014年第5期62-66,共5页

开关磁阻电机(SRM)有着广阔的应用前景,而低速运行时的高转矩脉动这一缺陷限制了其在汽车等领域内的应用。针对SRM强非线性和高度耦合性的特点,借鉴传统直接瞬时转矩控制(DITC)策略,提出了基于所构造的柔性神经网络(FNN)的SRM直接瞬时... 开关磁阻电机(SRM)有着广阔的应用前景,而低速运行时的高转矩脉动这一缺陷限制了其在汽车等领域内的应用。针对SRM强非线性和高度耦合性的特点,借鉴传统直接瞬时转矩控制(DITC)策略,提出了基于所构造的柔性神经网络(FNN)的SRM直接瞬时转矩控制策略。其中改进的控制策略外环采用不完全微分模糊PID对速度进行调节,内环采用以转矩误差的平方为性能指标函数的FNN自适应PID对转矩进行调节。在Matlab/Simulink环境下,仿真结果表明改进的DITC策略能够更有效地降低SRM的低速转矩脉动。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 直接瞬时转矩控制 模糊PID 柔性神经网络

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球磨机混合优化前向神经网络PID解耦控制系统 被引量：15

11

作者 程启明 程尹曼 +1 位作者 汪明媚 郑勇 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2010年第2期54-59,共6页

针对球磨机制粉系统的多变量、强耦合、非线性和时变性等特点,提出球磨机的混沌PSO与BP混合优化前向神经网络PID解耦控制系统。在这种控制器中,PID控制器的控制参数采用神经网络进行自适应整定,神经网络的权值采用混合优化算法进行调整... 针对球磨机制粉系统的多变量、强耦合、非线性和时变性等特点,提出球磨机的混沌PSO与BP混合优化前向神经网络PID解耦控制系统。在这种控制器中,PID控制器的控制参数采用神经网络进行自适应整定,神经网络的权值采用混合优化算法进行调整。仿真结果表明该控制方法跟踪快、鲁棒性强、解耦好,控制品质优于传统PID解耦控制方法,较好地解决了球磨机的时变性、耦合性等问题。 展开更多

关键词 球磨机 混沌粒子群优化 反向传播算法 比例-积分-微分控制 前向神经网络

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模糊RBF神经网络在纯滞后系统中的应用

12

作者 马军爽 郭耀华 王维 《唐山学院学报》 2007年第4期87-89,100,共4页

在工业过程控制系统中,许多被控对象具有纯滞后的性质,这种纯滞后环节将导致系统不稳定。针对这种情况设计了一种控制器,这种控制器结合了模糊控制和神经网络控制的优点,可以在线调整得到一组最优的PID控制参数。仿真结果表明这种控制... 在工业过程控制系统中,许多被控对象具有纯滞后的性质,这种纯滞后环节将导致系统不稳定。针对这种情况设计了一种控制器,这种控制器结合了模糊控制和神经网络控制的优点,可以在线调整得到一组最优的PID控制参数。仿真结果表明这种控制器结构简单,对纯滞后系统的控制效果良好。 展开更多

关键词 纯滞后 模糊神经网络 PID控制 参数调整

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基于PLC的模糊神经网络控制系统的研究

13

作者 王效华 张咏梅 《武夷学院学报》 2009年第2期78-82,共5页

本文对活性白灰回转窑生产线进行了PLC系统配置,分析了T-S模型的模糊神经网络的结构,进一步分析了模糊神经网络的学习算法,给出模糊神经网络PID的结构和设计方法,并对该系统进行了仿真,证明该系统具有良好抗干扰和跟随能力。

关键词 PLC 模糊神经网络(FNN) 模糊神经网络PID 粗糙集 仿真

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基于模糊神经网络PID算法的舵机控制与仿真 被引量：8

14

作者 和江 文建刚 侯文 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第2期150-156,共7页

针对某型号导弹舵机系统在非线性时变的复杂条件下传统的PID控制器控制精度低、适应能力差的缺点,本文通过对模糊神经网络算法的研究,并结合传统PID控制器,设计了模糊神经网络PID控制器.通过对系统进行仿真可以看出:舵机最大舵偏角反馈... 针对某型号导弹舵机系统在非线性时变的复杂条件下传统的PID控制器控制精度低、适应能力差的缺点,本文通过对模糊神经网络算法的研究,并结合传统PID控制器,设计了模糊神经网络PID控制器.通过对系统进行仿真可以看出:舵机最大舵偏角反馈值从19.12°增大到19.62°,相位滞后减小了6°;提高了系统的频率响应;阶跃响应超调明显减小,上升时间从40ms减小到30ms,并且大大减小了系统稳态误差.研究表明,相比于传统的PID控制器,模糊神经网络PID控制器在对电动舵机位置环控制上效果有很大提升. 展开更多

关键词 电动舵机 PID控制器 模糊神经网络PID算法 MATLAB仿真

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低压铸造机液面加压控制技术研究 被引量：1

15

作者 黄飞虎 顾寄南 《机电工程》 CAS 北大核心 2019年第12期1309-1313,共5页

针对低压铸造机液面加压系统参数整定困难、压力控制精度不佳的问题,对液面加压系统的组成、工艺以及机理等进行了研究。提出了模糊神经网络在线整定PID参数的方法,设计了2输入、3输出的模糊神经网络;分析了BP学习算法的缺点,改进了模... 针对低压铸造机液面加压系统参数整定困难、压力控制精度不佳的问题,对液面加压系统的组成、工艺以及机理等进行了研究。提出了模糊神经网络在线整定PID参数的方法,设计了2输入、3输出的模糊神经网络;分析了BP学习算法的缺点,改进了模糊神经网络训练方法,使用果蝇算法作为外层循环,BP算法作为内层循环训练模糊神经网络;选择合适的目标函数对模糊神经网络进行了训练,在Matlab中对传统PID、模糊PID和FNN-PID的控制效果进行了仿真分析。研究结果表明:和传统PID控制相比,使用FNN-PID控制器的液面压力最大误差减小了35.6%,平均误差减小了21.6%,有效提高了液面压力的控制精度。 展开更多

关键词 低压铸造 液面加压 模糊神经网络 PID 果蝇优化算法

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基于模糊神经网络的无刷直流电机控制系统 被引量：3

16

作者 杨瑞锋 《电脑知识与技术（过刊）》 2016年第6X期185-187,共3页

基于传统的PID控制,对无刷直流电机转速引入模糊控制,设计了模糊PID控制器。再将模糊控制与神经网络融合,使模糊规则、模糊推理和隶属度函数映射于BP网络的结构和参数中,提取模糊PID控制器的输入/输出数据,训练BP神经网络,构建模糊神经... 基于传统的PID控制,对无刷直流电机转速引入模糊控制,设计了模糊PID控制器。再将模糊控制与神经网络融合,使模糊规则、模糊推理和隶属度函数映射于BP网络的结构和参数中,提取模糊PID控制器的输入/输出数据,训练BP神经网络,构建模糊神经网络(FNN)控制器,对无刷直流电机转速环实现了稳定控制。系统仿真结果表明模糊PID和模糊神经网络控制策略均优于传统PID控制,并使无刷电机控制系统的自适应能力、动静态性能以及抗负载扰动能力明显提高。 展开更多

关键词 无刷直流电机 PID 模糊控制 BP神经网络 模糊神经网络(FNN)

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基于改进PSO-FNN-模糊PID算法的多品种造纸机定量控制

17

作者 高赋 于鑫 +3 位作者 陈锲 姬煜盓 张昭 胡静波 《轻工机械》 2026年第2期58-66,共9页

针对传统模糊比例-积分-微分(Proportional Integral Derivative,PID)控制在多品种造纸机定量控制中存在参数整定依赖经验,模糊规则自适应能力弱,以及标准粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)易早熟收敛、局部寻优能力不足等问... 针对传统模糊比例-积分-微分(Proportional Integral Derivative,PID)控制在多品种造纸机定量控制中存在参数整定依赖经验,模糊规则自适应能力弱,以及标准粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)易早熟收敛、局部寻优能力不足等问题,提出一种基于改进粒子群算法-模糊神经网络-模糊PID(Particle Swarm Optimization-Fuzzy Neural Network-Fuzzy PID,PSO-FNN-Fuzzy PID)的多品种造纸机定量控制方法。通过设计惯性因子自适应调整策略改进PSO算法,平衡算法全局寻优与局部收敛能力,进而利用其优化模糊神经网络(Fuzzy Neural Network,FNN)的连接权值;将改进PSO算法优化后的FNN与模糊PID相结合,构建改进PSO-FNN-模糊PID控制器,实现FNN与模糊PID对PID参数及模糊规则的协同优化。以多品种造纸机为控制对象,选取纸张定量偏差e、偏差变化率e_(c)为输入,PID参数修正量为输出,通过仿真实验对传统模糊PID、比例积分微分-极限学习机(Proportional Integral Derivative-Extreme Learning Machine,PID-ELM)、自适应模糊滑模控制和课题组提出的改进PSO-FNN-模糊PID这4种控制方法的控制性能进行对比。仿真结果表明:改进PSO-FNN-模糊PID控制方法收敛步数为36、纸张均匀度均值为89.7%、超调量为5.3%,相对比其他算法性能指标有较为明显的提高。课题组所提方法能有效适配多品种生产的非线性、时变特性,显著提升定量控制精度。 展开更多

关键词 多品种造纸机 定量控制 改进PSO 模糊神经网络 模糊PID 纸张定量偏差

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基于ARM和FPGA的雷达伺服控制器设计 被引量：3

18

作者 冯智贵 吴明赞 +1 位作者 陈晓宁 周智辉 《世界科技研究与发展》 CSCD 2008年第6期746-750,共5页

高性能雷达伺服控制器是雷达设计中的一个重要问题。在这篇文章中,采用ARM+FPGA结构设计了一种高性能的雷达伺服控制器,设计了ARM的最小系统,在这基础上添加了必要的外围设备,包括UART、USB和以太网通信等构成能在上位机的控制下工作的... 高性能雷达伺服控制器是雷达设计中的一个重要问题。在这篇文章中,采用ARM+FPGA结构设计了一种高性能的雷达伺服控制器,设计了ARM的最小系统,在这基础上添加了必要的外围设备,包括UART、USB和以太网通信等构成能在上位机的控制下工作的嵌入式系统,简化硬件和软件设计,充分利用FPGA的硬件连接方式和ARM强大的运算和管理能力,使ARM和FPGA二者的优点相结合,兼顾速度和灵活性。实现模糊神经网络PID控制算法。实验仿真表明:该控制算法对系统具有良好的控制效果,在系统的动静态性能和鲁棒性均优于常规PID控制。 展开更多

关键词 高性能雷达伺服控制器 ARM与FPGA 模糊神经网络 P1D

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