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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。

7 R2 {, n$ U! `: [- t
%BP based PID Control
clear all;
close all;
( X0 Y  v0 g+ P
xite=0.28;
alfa=0.001;
# I5 o& J3 ~1 C1 a3 k' Y; \! E

* k, Q$ x/ P' @9 b! J7 e
IN=4;H=5;Out=3;  %NN Structure
2 K% S/ B' W9 i9 P% [

! [; w. A  h/ s# z% w" {
wi=0.50*rands(H,IN);
wi_1=wi;wi_2=wi;wi_3=wi;
' `6 }+ p# y" y* K. ?/ t) n6 z- d

' ^6 q1 R* T' j9 S
wo=0.50*rands(Out,H);
wo_1=wo;wo_2=wo;wo_3=wo;

) a% C. s$ w/ i- ?/ y- g
: @4 S7 v& y: k6 {
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;

$ G. e+ I, `, X
Oh=zeros(H,1);    %Output from NN middle layer
I=Oh;             %Input to NN middle layer
error_2=0;
error_1=0;

& q; [: y  ]4 u
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);

' E; N1 D1 o" c& s2 s* e; b3 O$ q
xi=[rin(k),yout(k),error(k),1];

2 P" I( k1 ^& |) Q" H" v
x(1)=error(k)-error_1;
x(2)=error(k);
x(3)=error(k)-2*error_1+error_2;

$ x! n  z) P; m- h3 `- h" H9 G
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)];
' G5 X2 R5 |4 W* M
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
7 q7 F8 U- u) V- |! d" N0 n/ q
dyu(k)=sign((yout(k)-y_1)/(u(k)-u_1+0.0000001));
) |1 g( p. `0 W3 y1 {- I3 o
%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

- V, U8 ~( a: G+ g) H: @
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
6 O- R8 P, H1 N2 O* o9 w
d_wi=xite*delta2'*xi;
wi=wi_1+d_wi+alfa*(wi_1-wi_2);
+ W' M2 t9 q( x  c6 ^# L" \4 U/ t* N( c
%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;

& f+ [/ A- I( c1 l5 H5 N
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
* g2 q5 J5 ?0 j: H4 [( B% N' m

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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
8 e2 }; T- t9 F: i  t& \

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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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