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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。
+ r- v* T7 `5 f0 M% E8 l
%BP based PID Control
clear all;
close all;
2 L1 ?. L' K6 F7 y
xite=0.28;
alfa=0.001;

" _! i' v) A4 K( e+ s; h# ~
' M8 O0 R: ]$ M% D/ k5 V9 n
IN=4;H=5;Out=3;  %NN Structure

" {6 e& P) V- S( Y3 B9 f& \9 J9 r+ X/ y$ T2 Z: i& L( Z
wi=0.50*rands(H,IN);
wi_1=wi;wi_2=wi;wi_3=wi;
6 h. }1 R4 Z( t, q8 R
; h; t1 E' p- [/ `/ q6 ]6 `
wo=0.50*rands(Out,H);
wo_1=wo;wo_2=wo;wo_3=wo;
6 r& H6 J0 ?3 l2 x* W4 h
; j; t6 @0 X2 [" q. j
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;
: y# V; E7 i( {: o4 E8 \  O' g* D! _9 I
Oh=zeros(H,1);    %Output from NN middle layer
I=Oh;             %Input to NN middle layer
error_2=0;
error_1=0;
' X% d. i+ t3 q& ~' p! N1 @
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);
7 U9 [, y9 i7 L/ y7 M
xi=[rin(k),yout(k),error(k),1];
- J! f$ v3 W7 ]
x(1)=error(k)-error_1;
x(2)=error(k);
x(3)=error(k)-2*error_1+error_2;

4 g5 x0 _0 t; p& _2 W5 q+ @% a4 U6 p$ `
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)];

7 ]" s  a' }: p) q( C8 N" {" _6 \! P
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

' b& V2 c) X$ L. W+ m% k  \
dyu(k)=sign((yout(k)-y_1)/(u(k)-u_1+0.0000001));

5 B0 o, I# P! p- r. L( w" w$ W
%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
* P7 v, e; {# o' i3 r- Q
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

1 B/ C4 ~9 x( q0 t$ d+ g' E
d_wi=xite*delta2'*xi;
wi=wi_1+d_wi+alfa*(wi_1-wi_2);
3 Q6 A! I1 m. l0 @, A# y' L
%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;

/ N- c2 ]" H1 e1 `  m1 J! X
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
5 [) O- R5 e1 a& S

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2#
发表于 2020-9-18 17:44 | 只看该作者
帮你顶一下

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3#
发表于 2020-9-18 17:53 | 只看该作者
差分方程你值得拥有( C8 F; m% T' k

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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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