基于S函数的RBF神经网络PID控制器SIMULINK仿真

时间：2025-04-07

基于S函数的RBF神经网络PID控制器SIMULINK仿真

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第1第1 8卷期2O O 8年 1月

安徽冶金科技职业学院学报J u n lo n u￣a o a ol e o tl ry a d T c n lg o r a fA h lV f n lC l g f i e Meal g n e h o y u o

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基于 S函数的 R F神经网络 B PD控制器 Sm l k仿真 I i ui n李绍铭，赵(安徽工业大学电气信息学院

伟安徽马鞍山 230) 4O2

摘要： u神经网 I控制器 i l仿真为例，以fF 3络P D的S un mi k介绍了复杂控制规律的S数构造方法。给出了函基于M TA AEB语言的 R F神经网络 PD控制器的 S函数仿真模型， B I及该模型在一非线性对象的仿真结果。从而避免了复杂系统仿真时采用编程方法编写大量复杂而烦琐的源程序，编程快速、使简捷，试方便，系统仿真工作量会大大减少。采用 S函数可以调使

充分发挥 Sm lk的优势， iui n扩充 S ui i lk的仿真功能， m n不但仿真模型简单，而且大大降低了编程的难度，特别适合于复杂控制系统的仿真。

关键词：函 RF S数；B神经网 I控制器；ml仿真模型络P D Su k ii n

中图分类号：P7文献标识码：文章编号：6 2 94 2 0 )1 0 1— 3 T 23 A 17—99 (0 80— 0 9 0 S函数是 S u n i lk中的高级功能模块，i un m i Sm l k i是运行在 MA L B环境下用于建模、真和分析动 TA仿态系统的软件包。只要所研究的系统模型能够由 M TA A L B语言加以描述，可构造出相应的 S函就

其中：,,当前时间、态变量与输入矢 txu为状量； a返回变量标志。 a=0返回参数和初 l f g为 l fg,始条件的维数；2g=1返回系统的状态导数 d/, a, x d; a=2返回离散状态 xn+1; a=3返回 tf g l, ( )f g l,输出向量 y fa=,; g 4更新下一个离散状态的时间 l间隔。如果 f g=O则返回参数 ) l a, ( 0表示状态变量

数，而借助 S ui从 i lk中的 S函数功能模块实现 m nM TA A L B与 S ui之间的沟通与联系，样处理 i lk m n

这

可以充分发挥 M T A A L B编程灵活与 Sm l k简单 iun i直观的各自优势。当系统采用较复杂的控制规律时，iui S l k中没有现成功能模块可用，常都要 m n通采用 M T A A L B编程语言，写大量复杂而烦琐的源编

的初始值，而返回参数 s各分量的含义为： s1 v s s () y连续状态变量数；y( ) ss2离散状态变量数；y( ) s 3输 s出变量数；y( ) ss4输入变量数；y( ) ss5系统中有不连续根的数量；y ( ) s 6系统中有无代数循环的标志 s

程序代码进行仿真，一是编程复杂、工作量较大，二来也很不直观。如果能利用 S lk提供的 S函 i i mun数来实现这种控制规律，就可以避免原来直接采取编程的方法，不需要编写大量复杂而烦琐的源程序，程快速、编简捷，试方便，调则所要完成的系统

(,置 1。有则 )在运用 S函数进行仿真运算时，须清楚知道必系统不同时刻所需要的信息。例如，始仿真时，开应先知道系统有多少状态变量，中哪些是连续变其量，哪些是离散变量以及这些变量的初始条件等信息。这些信息可由在 S函数中设置 fa l g=0获取。

仿真工作量会大大减少。

1 S函数的编写方法S函数的基本格式为：

进而，系统是严格连续的 (若不含离散环节 )那么，在每一仿真时步中需要知道的是给定时刻的系统状态数 ( fa令 l g: 1可得 )系统输出( fa:3和令lg

Fntnssx] uco[y,0=函数名 (,,, a i t u f g) x l收稿日期；0￣一 1 6 20 O—2

可得 )若系统是严格离散的 (含连续环节 )令。不， l g=2就可获得下一个离散的状态； fa=3 fa,令l g,就可获取离散系统的输出。

【基金项目】安徽省教育厅自然科学基金项目(.07 1 Z )山东 K20A 0 C、 1 9省 2O O7年科研发展计划项目资助 ( Tj5。 j y ) O O

2 B R F神经网络 PD控制器核心部分的 S I函数

作者简介：李绍铭 ( 6一， 1 5 )安徽工业大学电气信息学院副教授， 9硕士生导师。研究方向：电力电子技术应用、自动监测与自动控制。

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安徽冶金科技职业学院学报c i一

20 08年第 1期

由于 R F神经网络 PD控制器不能直接用传 B I递函数加以描述，若简单地应用 S un将无法对 i lk m i其进行仿真。R F神经网络 PD控制器的核心部 B I分的 S函数为：]f c o ssx,t t] n f i(,,, a,, u tn[y,O s,=nr—pd tx u f g T ni rs b ln K n,—

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