探析神经模糊pid控制算法的研究及其在电梯中的应用

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1、辽宁工程技术大学硕士学位论文神经模糊PID控制算法的研究及其在电梯中的应用姓名：曹红英申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：赵国材20061201辽’j’I科技术人学硕十学位论文摘要电梯性能应兼顾乘坐舒适、运行效率和节约运行费用等方面的要求，研究电梯的理想速度曲线，对提高电梯运行品质是至关重要的。本文采用基于神经网络的模糊PID控制器控制电梯速度，这种控制器具有自学习功能并且鲁棒性强。本文用MATLAB对模糊自整定PID控制器、神经PID控制器、神经网络模糊PID控制器三种算法进行仿真，比较三者的阶跃响应曲线和跟踪特性曲线，分析本文所提出的控制算法的性能特性。由仿真曲线

2、得出神经网络模糊PID控制器在动态特性、跟踪特性以及鲁棒性等方面都具有明显的优越性。该控制器闭环性能好，是一种理想的控制器。关键词：电梯速度；模糊自整定PID控制器；神经PID控制器；阶跃响应；神经网络模糊PID控制器。辽’j‘j群技术入学硕}学忙论文AbstractTheelevatorfunctionshouIdcontaincomfortoftakingon，movemente甩ciency，mOvementexpensesandsoon．StudyingidealVelocitycurVeandselectingreasonablevelocitycurve，isvitali

3、mportanttoproceedmovementqualityofeleVator．ThisIiteracyusesneuralnet．workfhzzyPIDcontrollertocontroltheelevatorspeed，thiskindcontroIIerhasthecapacityofstudyingitselfanditisVeryflexible．This】iteracyusesMATLABlosimulatecurVeoffbzzyPIDcontr01ler，neuralPIDcontroller，neuralnet—workfuzzyPIDcontroller

4、．wecomparethestepresponseandtrackcurveofsystem，andanalyzethecharacteristicofthecontrollerputtedfbrwardbythistext．BysimuIatingcurVeneuralnet—workfUzzyPIDcontrollerhasobViousadVantageattheaspectofdevelopments、track、adjust．ThiscontroIIerhas“ghtcIosedIoopcapabilify，isakjndofidealconfroller．Keywords

5、：elevatorvelocity；fuzzyPIDcontroller；neuralPIDcontroller；stepre8ponse；neuralnet—workfuzzyPlDcontroIler．辽’j5J档技术人学顶十学位论文1绪论1．1问题的提出和本课题的研究意义随着科学技术的发展和工业生产水平的提高，液压电梯已经得到了广泛的应用，并且在国民经济中占有举足轻重的地位。液压电梯对改善工作条件，减轻劳动强度有很大作用。液压电梯安全舒适、运行平稳、噪声低、机房设置灵活，对建筑物无垂直负荷、顶层高度较小、可以降低土建成本且保持原建筑物外形美观之特点。在现代社会中，液压电梯广泛应

6、用于宾馆、饭店、办公楼、医院、体育场、地下工程、娱乐场、改造工程等，液压电梯发展迅猛，在国际电梯市场竞争中形势看好，并保持畅销⋯。到目前为止，在工业控制过程中，占统治地位的仍然是经典的PID控制调节器，其比例达到了90％以上¨1。但是，PID控制技术在处理一些非线性、时滞性大又不便建立数学模型的控制对象时，存在着两个固有的缺陷‘“：第一，参数调节困难，尤其对于参数变化大的控制对象；第二，不适宜具有大时滞的控制对象。尽管1957年smith提出Smith预估器控制策略，但必须以精确的数学模型为Ij{『提。在现有设备及技术条件下，应用现代控制理论很难设计出有效而且实用的控制器，在工业控制

7、领域，应用现代控制理论设计出来的控制器的效果往往还不如根据经典PID理论设计的过程控制器的控制效果。随着计算机控制技术的飞跃发展，在液压电梯的速控技术方面，用一种有效的方法来取代经典的调节算法已成为必然的发展趋势，液压电梯的速度控制具有非线性、大滞后、大惯性、时变性等特点⋯。在实际应用和研究中，液压电梯的速度控制遇到了以下困难：第一，很难建立精确的数学模型；第二，不能很好地解决非线性、大滞后等问题。以精确数学模型为基础的经典控制理论和现代控制论在解决这些问