基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電子節(jié)氣門(mén)自適應(yīng)跟蹤控制系統(tǒng)直接逆模型應(yīng)用

?

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電子節(jié)氣門(mén)自適應(yīng)跟蹤控制系統(tǒng)直接逆模型應(yīng)用

在現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中，對(duì)節(jié)流板位置的精確控制是非常必要的。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法已經(jīng)被成功地應(yīng)用在非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的識(shí)別和控制研究中。多層前饋和反饋網(wǎng)絡(luò)的全局逼近性質(zhì)已經(jīng)使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法成為一個(gè)流行的選擇，尤其是在非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模和對(duì)非線性控制器的實(shí)現(xiàn)方面?；谏窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制方法為非線性跟蹤控制和非線性自適應(yīng)控制提供了解決方案。

提出了一種基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）的電子節(jié)氣門(mén)系統(tǒng)在自適應(yīng)跟蹤控制系統(tǒng)中的應(yīng)用方法。此ANN用動(dòng)態(tài)反向傳播算法的多層感知神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)建立油門(mén)伺服系統(tǒng)的直接逆動(dòng)態(tài)試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀Ｔ谝幌盗邪胁僮鳁l件的試驗(yàn)測(cè)量基礎(chǔ)上，采用離線訓(xùn)練進(jìn)程可以提供足夠的開(kāi)環(huán)逆非線性模型的動(dòng)態(tài)性能信息。ANN的直接逆模型（ANNDIM）被用于不同的工作條件下，結(jié)合自適應(yīng)反饋增益控制器的前饋控制器，通過(guò)對(duì)未建模的油門(mén)伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的跟蹤控制以獲得魯棒性。未建模的動(dòng)態(tài)特性主要與強(qiáng)非線性函數(shù)有關(guān)，此函數(shù)用外部不可測(cè)干擾和噪聲激勵(lì)系統(tǒng)。然而，在ANNDIM預(yù)測(cè)逆動(dòng)態(tài)特性的實(shí)際操作中，節(jié)氣門(mén)體的非線性動(dòng)態(tài)特性變化會(huì)引起一些誤差。因此，通過(guò)在控制回路中增加反饋?zhàn)赃m應(yīng)PID控制器補(bǔ)償未建模的動(dòng)態(tài)變化模型失配，并提高整體控制性能。

完成了開(kāi)環(huán)試驗(yàn)測(cè)試，用離線模擬技術(shù)確定前饋直接逆動(dòng)態(tài)模型。在控制回路中加入一個(gè)自適應(yīng)反饋PID控制器，用外界干擾和噪聲來(lái)減小反演誤差和補(bǔ)償未建模動(dòng)態(tài)特性。在一臺(tái)實(shí)時(shí)系統(tǒng)原型機(jī)上進(jìn)行全部實(shí)際測(cè)試，結(jié)果表明所提出的方法是有效的。

Salem Al- Assadi et al. SAE 2014-01-0197.

編譯：黃河