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matlab仿真模型

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发表于 2020-9-18 15:50 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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x
BP神经网络整定的PID控制算法matlab源程序,系统为二阶闭环系统。

2 B  [# a0 X; x5 t
%BP based PID Control
clear all;
close all;
2 S" b% d, @( {4 {5 J7 ^7 e
xite=0.28;
alfa=0.001;
7 f# n( m1 j! R8 C4 u* p' |# n8 G

4 Z9 F6 R/ m" D( Z% N$ j
IN=4;H=5;Out=3;  %NN Structure

* d" I6 i  ^& m
8 g0 k% y+ R; Q3 Y4 d1 C1 r4 f0 L
wi=0.50*rands(H,IN);
wi_1=wi;wi_2=wi;wi_3=wi;

, {5 J2 z; _) e- l5 Q8 w/ O8 K4 r9 ~5 W. L9 ~. ^6 \3 n4 h2 r; N* e3 x
wo=0.50*rands(Out,H);
wo_1=wo;wo_2=wo;wo_3=wo;

; e/ W% B: Z$ E" {# Z0 f* S  i1 r% {& Z% n: y+ e( j. X: n' l, d+ |
x=[0,0,0];
u_1=0;u_2=0;u_3=0;u_4=0;u_5=0;
y_1=0;y_2=0;y_3=0;

/ m8 o0 M! n; X0 E, i1 C( p% B
Oh=zeros(H,1);    %Output from NN middle layer
I=Oh;             %Input to NN middle layer
error_2=0;
error_1=0;
/ z1 }  n  S% P" c( T" H
ts=0.01;
sys=tf(2.6126,[1,3.201,2.7225]);  %建立被控对象传递函数
dsys=c2d(sys,ts,'z');   %把传递函数离散化
[num,den]=tfdata(dsys,'v');  %离散化后提取分子、分母
for k=1:1:2000
time(k)=k*ts;
rin(k)=40;
yout(k)=-den(2)*y_1-den(3)*y_2+num(2)*u_2+num(3)*u_3;%这一步是怎么推的(问题1
error(k)=rin(k)-yout(k);

) {) J3 {/ y0 c
xi=[rin(k),yout(k),error(k),1];
+ P! }0 B: @4 T3 z; k
x(1)=error(k)-error_1;
x(2)=error(k);
x(3)=error(k)-2*error_1+error_2;

1 b+ t8 ]2 ]4 E$ @/ ?0 K% R0 }
epid=[x(1);x(2);x(3)];
I=xi*wi';
for j=1:1:H
   Oh(j)=(exp(I(j))-exp(-I(j)))/(exp(I(j))+exp(-I(j))); %Middle Layer
end
K=wo*Oh;             %Output Layer
for l=1:1:Out
   K(l)=exp(K(l))/(exp(K(l))+exp(-K(l)));        %Getting kp,ki,kd
end
kp(k)=K(1);ki(k)=K(2);kd(k)=K(3);
Kpid=[kp(k),ki(k),kd(k)];
8 {* b) k. [: Y: O
du(k)=Kpid*epid;
u(k)=u_1+du(k);
if u(k)>=45       % Restricting the output of controller
  u(k)=45;
end
if u(k)<=-45
   u(k)=-45;
end
2 N6 X8 [5 A8 c6 M# F3 V- P+ T! h
dyu(k)=sign((yout(k)-y_1)/(u(k)-u_1+0.0000001));

) @8 f, F5 r  S3 o% g7 \" S: g. D
%Output layer
for j=1:1:Out
   dK(j)=2/(exp(K(j))+exp(-K(j)))^2;
end
for l=1:1:Out
   delta3(l)=error(k)*dyu(k)*epid(l)*dK(l);
end
) z% e: N9 ?7 U3 J
for l=1:1:Out
  for i=1:1:H
      d_wo=xite*delta3(l)*Oh(i)+alfa*(wo_1-wo_2);
  end
end
   wo=wo_1+d_wo+alfa*(wo_1-wo_2);%这一步似乎有问题(问题2
%Hidden layer
for i=1:1:H
   dO(i)=4/(exp(I(i))+exp(-I(i)))^2;
end
   segma=delta3*wo;
for i=1:1:H
  delta2(i)=dO(i)*segma(i);
end

3 m. m. P- n! Q; `. v, E9 r
d_wi=xite*delta2'*xi;
wi=wi_1+d_wi+alfa*(wi_1-wi_2);
; c' \' f& c2 j1 U, e  {
%Parameters Update
u_5=u_4;u_4=u_3;u_3=u_2;u_2=u_1;u_1=u(k);   
y_2=y_1;y_1=yout(k);
   
wo_3=wo_2;
wo_2=wo_1;
wo_1=wo;
   
wi_3=wi_2;
wi_2=wi_1;
wi_1=wi;
9 l1 M9 O  f0 [' z, g
error_2=error_1;
error_1=error(k);
end
figure(1);
plot(time,rin,'r',time,yout,'b');
xlabel('time(s)');ylabel('rin,yout');
figure(2);
plot(time,error,'r');
xlabel('time(s)');ylabel('error');
figure(3);
plot(time,u,'r');
xlabel('time(s)');ylabel('u');
figure(4);
subplot(311);
plot(time,kp,'r');
xlabel('time(s)');ylabel('kp');
subplot(312);
plot(time,ki,'g');
xlabel('time(s)');ylabel('ki');
subplot(313);
plot(time,kd,'b');
xlabel('time(s)');ylabel('kd');
问题(1)和问题(2)都标注出来了。还请各位帮忙看一下,尤其是问题(1),到底如何将已知的传递函数转换成,matlab的仿真模型呢

: j4 y+ u0 b# U1 Z

该用户从未签到

2#
发表于 2020-9-18 17:44 | 只看该作者
帮你顶一下

该用户从未签到

3#
发表于 2020-9-18 17:53 | 只看该作者
差分方程你值得拥有
+ H, s( O. C6 f7 H  ?2 D

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4#
发表于 2020-9-18 17:55 | 只看该作者
二楼正解!你试试差分方程

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5#
发表于 2020-9-22 14:06 | 只看该作者
来学习一下
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