第五章作业

发布 2022-09-05 23:30:28 阅读 9748

1、 神经网络控制系统的结构有哪几种?在设计神经控制系统时如何选择最佳的控制结构?

神经网络控制系统的结构:

神经网络的控制结构和学习方式。

1)、导师指导下的控制器。

为了实现某一控制功能,教会神经网络控制器模拟人作同样一件任务的操作行为。神经网络控制结构的学习样本直接取自于专家的控制经验。神经网络的输入信号来自传感器的信息和命令信号。

神经网络的输出是系统的控制信号。一旦神经网络的训练达到了能够充分描述人的控制行为,则网络训练结束。

2)、逆控制器。

神经网络的训练目的就是为了逼近此系统的逆动力学模型。神经网络接受系统的被控状态信息,神经网络的输出与该被控制系统的控制信号之差作为调整神经网络权系数的校正信号,并利用常规bp学习算法来进行控制网络的训练。一旦训练成功,从理论上只要直接把神经网络控制器接到动力学系统的控制端就可以实现无差跟踪控制,即要实现期望的控制输出只要将此信息加到神经网络的输入端就可以了。

3)自适应网络控制器。

将线性系统的自适用控制设计理论和思想方法引入到非线性系统自适应控制系统中。

这一控制器在结构上完全等同于线性系统的自适应控制器,只是利用了非线性的神经网络代替了线性系统中的线性处理单元。

在自适应网络控制器的系统结构中,将控制误差ec(实际系统的输出与参考模型的输出之差)反馈到控制器中去并利用它对控制器特性进行修改最终使其误差趋于极小。

4)神经内模控制结构。

系统实际输出与模型m的输出信号差用于反馈的目的。这个反馈信号通过前向通道上的控制子系统g预处理。

5)前馈控制结构。

结合反馈控制器的思想组成前馈补偿器的网络控制结构。

6)自适应评价网络。

整个学习系统由一个相关的搜索单元和一个自适应评价单元组成。整个学习系统由一个相关的搜索单元和一个自适应评价单元组成。在这个算法中,相关搜索单元是作用网络,自适应评价单元为评价网络。

它不需要控制系统数学模型,只是通过对某一指标准则j的处理和分析得到奖励或惩罚信号。

7)混合控制系统

是由神经网络技术与模糊控制、专家系统等相结合形成的一种具有很强学习能力的智能控制系统。

在设计神经控制系统时如何选择最佳的控制结构。

不管采用何种神经网络控制结构,要真正实现神经网络智能控制的目的,必须具备一种有效的学习机制来保证神经控制器的自学习、自适应功能,达到真实意义上的智能控制。

2、 实现神经控制器有导师学习的关键是什么?

导师指导下的控制器。

为了实现某一控制功能,教会神经网络控制器模拟人作同样一件任务的操作行为。神经网络控制结构的学习样本直接取自于专家的控制经验。神经网络的输入信号来自传感器的信息和命令信号。

神经网络的输出是系统的控制信号。一旦神经网络的训练达到了能够充分描述人的控制行为,则网络训练结束。

3、 神经网络可以用作非线性动态系统辨识器的条件是什么?

神经网络用于系统辨识的实质就是选择一适当的神经网络模型来逼近实际系统。

神经网络辨识需要考虑以下三大因素。

1、 模型的选择。

模型是在某种意义下对实际系统的一种近似描述。

它兼顾精确性和复杂性。模型越精确,就越复杂。

在神经网络辨识中这个问题主要表现在网络隐含层次的选择和隐含层内节点数的选择。

2、 输入信号的选择。

为了能够精确有效地对未知系统惊醒辨识,输入信号必须充分激励系统的所有模态;从频域来看,输入信号的频谱必须足以覆盖系统的频谱。通常在神经网络辨识深中可选用白噪声或伪随机信号作为系统的输入信号。

3、 误差准则的选择。

误差准则是用来衡量模型接近实际系统的程度的准则。

f是误差矢量e(k)的函数,一般e(k)是平方函数。

e(k)既可以表示输出误差又可以表示输入误差,甚至是两种误差函数的合成。

第五章作业

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