CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的泛比性能研究及其在IVSC控制中的作用.pdf

1、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是20世紀(jì)末迅速發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新技術(shù)。由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有強(qiáng)大的非線性映射能力、自學(xué)習(xí)適應(yīng)能力等優(yōu)點(diǎn),因此,在控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。為解決未知不確定非線性系統(tǒng)的建模和控制問(wèn)題提供了一條新的思路。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是針對(duì)系統(tǒng)的非線性、不確定性和復(fù)雜性進(jìn)行的。對(duì)于基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的不確定非線性系統(tǒng)的高精度控制場(chǎng)合,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)泛化性能的好壞顯得尤為重要,它直接影響到系統(tǒng)的控制精度。本文主要內(nèi)容包括對(duì)CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)泛化性能的

2、研究及其在對(duì)不確定非線性系統(tǒng)進(jìn)行積分變結(jié)構(gòu)控制(IVSC)中的應(yīng)用。第一章是引言,包括本文的主要研究?jī)?nèi)容及意義。第二章對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作了綜合性介紹,包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的歷史,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的原理及應(yīng)用。其次,對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)泛化性能研究作一些闡述。最后介紹神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在控制領(lǐng)域的應(yīng)用研究以及發(fā)展情況。第三章詳細(xì)介紹CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和原理,對(duì)CMAC網(wǎng)絡(luò)的泛化能力,學(xué)習(xí)能力以及一些改善途徑進(jìn)行多方面的綜合性的討論。在單個(gè)CMAC網(wǎng)絡(luò)的性能難以進(jìn)一步提高時(shí)

3、,將多個(gè)訓(xùn)練好的CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理組合有利于把各個(gè)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)到的信息綜合利用起來(lái)。由于組合網(wǎng)絡(luò)獲得的信息量大,因此其泛化性能往往優(yōu)于單個(gè)最佳子網(wǎng)絡(luò)。本章對(duì)多個(gè)CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)線性組合方法作了詳細(xì)的討論。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)組合的方法得到了單個(gè)CMAC網(wǎng)絡(luò)無(wú)法達(dá)到的泛化精度。第四章對(duì)CMAC網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到積分變結(jié)構(gòu)控制(IVSC)作了介紹。變結(jié)構(gòu)控制是不確定非線性系統(tǒng)常用的一種控制方法。變結(jié)構(gòu)控制的主要問(wèn)題是邊界層抖動(dòng)以及切換面的選取,為了充分

4、利用變結(jié)構(gòu)控制的優(yōu)點(diǎn),減少不利因素,常把變結(jié)構(gòu)控制和其他控制方法相結(jié)合。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有逼近性、適應(yīng)性、容錯(cuò)性及并行性等優(yōu)點(diǎn),廣泛用于改善變結(jié)構(gòu)控制控制規(guī)律不連續(xù)、缺乏學(xué)習(xí)能力的缺點(diǎn)。對(duì)于非線性控制場(chǎng)合,由于系統(tǒng)的非線性和不確定性,很難對(duì)非線性系統(tǒng)建立精確模型。然而,有時(shí)可以充分利用系統(tǒng)的已知信息建立近似的參考模型對(duì)提高控制精度非常重要?？蓪⒎蔷€性系統(tǒng)分成參考模型部分和完全不可確定部分,對(duì)參考模型采用基于指數(shù)趨近律方法的積分變結(jié)構(gòu)控制,對(duì)不