基于六阶B-样条小波神经网络的史密斯预估补偿方法技术

技术编号:23399108 阅读:28 留言:0更新日期:2020-02-22 11:29
本发明专利技术为一种基于六阶B‑样条小波神经网络的史密斯预估补偿方法。解决史密斯预估器模型精度低,对干扰抑制不理想的问题。通过对被测对象建立微分方程并进行离散化处理,得到系统状态量的采样间隔与六阶B‑样条小波神经网络的学习样本,在确定神经网络结构、输入层权值和隐层函数、节点数后进行迭代训练得到输出层权值向量和神经网络表达式,从而得到史密斯预估补偿器的数学模型。本发明专利技术可对非线性被控对象建模,且能有效提高过程模型的精度,同时,小波神经网络频带有限的特点,使其对干扰的抑制效果理想。

Smith predictor compensation method based on six order B-spline wavelet neural network

【技术实现步骤摘要】
基于六阶B-样条小波神经网络的史密斯预估补偿方法
:本专利技术与史密斯(Smith)预估补偿方法有关。
技术介绍
:史密斯(Smith)预估控制,是一种针对纯滞后系统设计的控制策略。在控制理论中,滞后指在时间上被控变量的变化落后于扰动变化,是一种十分常见的现象。纯滞后是指,在物料、能量或信号传输过程中由于传输速度有限而产生的延迟。一般纯滞后就是指由传输速度限制导致的滞后。史密斯预估控制是一种纯滞后补偿控制,其通过引入一个和被控对象并联的补偿器对纯滞后进行削弱和消除。经过史密斯预估器的补偿,纯滞后环节被转移到了闭环控制回路之外,因而不会对系统产生不利影响。由拉氏变换的位移定理可知,纯滞后特性只是将原输出信号推移了一定的时间,不会改变输出信号的波形和性能表现。在工业过程中,被控对象或多或少存在一定的纯滞后特性,纯滞后特性往往使系统稳定性降低,动态性能变坏,可能引起超调和振荡;史密斯预估器的引入很好的补偿了大迟延对象的纯滞后特性,提高了系统的稳定性和动态性能。对于以稳定性为首要要求、快速性为次要要求的系统,史密斯预估器十分有效。但是这种方法对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于六阶B-样条小波神经网络的史密斯预估补偿方法,步骤如下:/n(1)设实际被控对象为:/n

【技术特征摘要】
1.基于六阶B-样条小波神经网络的史密斯预估补偿方法,步骤如下:
(1)设实际被控对象为:



其中x代表系统状态量,u代表输入量,
(2)将式(1)进行离散化处理,得到:



其中Tn为采样时刻,Tn+1-Tn为系统状态量x的采样间隔,n=0,1,2,3...,
(3)根据实际情况取定u值,根据模型精度要求取定一个常值Δx,
(4)当x每增加Δx时,即x(Tn+1)-x(Tn)=Δx时,记录下ΔTn=Tn+1-Tn值,
(5)由记录的ΔTn值,计算yn=Δx/ΔTn,得到学习样本yn,记录学习样本总数,
(6)将得到的学习样本编列成向量Y:



(7)六阶B-样条小波神经网络输入层权值2J为:



其中α为根据式(1)中f(x,u)的带宽所确定的滤波带宽系数且α≥1,
(8)六阶B-样条小波神经网络隐层为尺度函数φ(x),其傅里叶变换形式:



其中ω为角频率,对式(5)中的进行傅里叶反变换,得到φ(x):



(9)由
I0≤h≤I1(7)
得到六阶B-样条小波神经网络隐层节点数h,其中,区间[m,n]为需要覆盖的训练区间,
(10)由尺度函数φ(x)得到矩阵Φ:



其中矩阵行数为学习样本...

【专利技术属性】
技术研发人员:张治国施博文
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:四川;51

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