粒子群优化算法在神经网络控制中的应用

考虑粒子群优化算法在不确定系统的自适应控制中的应用。神经网络在不确定系统的自适应控制中起着重要作用。但传统的梯度下降法训练神经网络时收敛速度慢,容易陷入局部极小,且对网络的初始权值等参数极为敏感。为了克服这些缺点,提出了一种基于粒子群算法优化的RBF神经网络整定PID的控制策略。首先,根据粒子群算法的基本原理提出了优化得到RBF神经网络输出权、节点中心和节点基宽参数的初值的算法。其次,再利用梯度下降法对控制器参数进一步调节。将传统的神经网络控制与基于粒子群优化的神经网络控制进行了对比,结果表明,后者有更好逼近精度。以PID控制器参数整定为例,对一类非线性控制系统进行了仿真。仿真结果表明基于粒子群优化的神经网络控制具有较强的鲁棒性和自适应能力。     

新型的PID控制器参数整定方法

粒子群优化算法在进化中随种群多样性降低易出现早熟收敛等问题。针对这一问题,结合全局-局部最优模型,提出了一种改进的粒子群优化算法,称为全局-局部参数最优的粒子群优化算法。算法利用全局-局部最优惯性权重及全局-局部最优加速度常数,算法的速度更新方程被简化,性能得到改善。利用一组bench mark问题对该算法进行测试,仿真结果表明了算法的有效性和高效性。将该算法应用到对传统PID控制器的参数优化当中,仿真结果表明方法可以获得满意的控制效果,各项控制性能指标优于传统方法整定得到的PID控制器。     

基于粒子群算法的PID神经网络解耦控制

基于粒子群的优化算法具有对整个参数空间进行高效并行搜索的特点以及PID神经网络的自调节和自适应特性,设计了具有PID结构的多变量自适应神经网络控制器。该算法采用粒子群算法优化 PID 神经网络初始权值,并将优化后的最优初始权值控制非线性耦合系统。系统仿真结果表明,粒子群优化后的 PID 神经网络控制器具有逼近控制目标更快,响应时间较短的显著优点。该控制策略可在大范围内克服系统的非线性和强耦合问题,具有一定的理论研究价值和工程实用价值。     

基于粒子群算法的PID神经网络解耦控制

基于粒子群的优化算法具有对整个参数空间进行高效并行搜索的特点以及PID神经网络的自调节和自适应特性,设计了具有PID结构的多变量自适应神经网络控制器。该算法采用粒子群算法优化PID神经网络初始权值,并将优化后的最优初始权值控制非线性耦合系统。系统仿真结果表明,粒子群优化后的PID神经网络控制器具有逼近控制目标更快、响应时间较短的显著优点。该控制策略可在大范围内克服系统的非线性和强耦合问题,具有一定的理论研究价值和工程实用价值。     

串级液位控制系统的改进粒子群神经网络PID控制研究

串级液位控制系统是工业过程控制中最典型的系统,针对该系统具有不确定性和时变性的特点,首先在分析串级液位控制系统的结构和控制原理的基础上,采用实验建模的方法建立了系统的数学模型;然后充分利用PID结构简单、抗干扰能力强的特点以及神经网络具有自学习和自适应的特长,引入粒子群算法对网络权值进行优化,提出了一种基于改进粒子群算法的神经网络PID控制器,既克服了BP神经网络收敛速度慢,容易陷入局部极小值的缺点,也克服了粒子群算法容易陷入局部最优的缺点;最后在MATLAB环境下进行串级液位系统的仿真试验对系统的性能进行分析,实验结果表明,该控制算法具有良好的实时性、鲁棒性,抗干扰能力强,显著提高了系统的性能指标。     

基于蚁群神经网络的工业自动化PID参数优化

针对常规方法无法获得最优PID控制器参数的缺点,提出一种基于蚁群神经网络的PID控制器参数优化方法（ACO-RBFNN）。ACO-RBFNN将PID控制器的3个参数作为RBF神经网络的输入,系统输出为RBF神经网络期望输出,通过蚁群算法对RBF神经网络的参数进行优化,并通过RBF神经网络构造参数自学习的PID控制器,从而实现PID控制器参数在线优化。仿真实验结果表明,基于ACO-RBFNN的PID控制器可以得到令人满意的控制效果,可以应用于工业自动化控制系统的PID控制器参数优化。     

非线性优化控制算法在合成氨生产中的应用

针对合成氨生产过程控制仿真中被控参数的非线性、时变性和不确定性等特征引起的控制系统执行效率差,线性控制优化精度低等问题,提出了一种粒子群优化的非线性控制算法.首先将PID控制器控制增益与信号偏差的非线性关系进行修正,将其控制参数动态调节转化为粒子群优化问题;然后利用粒子群优化算法在控制参数的三维空间内进行非线性参数最优解搜索,得到PID控制器的最优控制参数;最后利用该非线性控制算法对合成氨生产过程控制进行仿真测试.测试表明,优化控制算法相对于传统的PID控制,具有较优的系统稳态,且阶跃响应振幅低,系统稳定性高.     

煤矿局部通风机转速控制算法研究

煤矿局部通风机系统目前主要采用常规PID控制算法进行变频调速,但PID控制参数的调整主要依赖人工经验,调节时间长、实时性差,且容易发生控制量超调和振荡输出。针对上述问题,提出了一种粒子群(PSO)优化PID控制算法,并将其应用到煤矿局部通风机转速控制中,即在基于常规PID控制算法的煤矿局部通风机转速控制系统中添加PSO算法,实现PID控制参数优化。常规PID控制部分直接按照Z-N整定法得出的最优参数设置运行;PSO优化PID控制部分通过S函数算法程序随机产生一组三维粒子,通过调用函数assignin将三维粒子的值赋给转速控制系统仿真模型中的Kp,Ki,Kd三个参数,以控制系统误差指标ITAE作为适应度函数进行迭代寻优,实现了PSO寻优与PID参数整定优化的统一。仿真实验结果表明,相比于常规PID控制,经过PSO算法优化后,局部通风机转速控制输出性能改善明显,尤其是超调量和调节时间指标,超调量仅为常规PID控制算法的20%。     

基于PID控制器的铝热连轧张力控制系统的设计与实现

针对PID控制器在铝热连轧张力控制系统中收敛速度慢的问题,提出一种自适应权值粒子群算法优化神经网络PID控制器的设计方法,该方法采用自适应权值粒子群算法优化神经网络的权值和阈值,使它们在调节PID控制器时找到最优参数,仿真结果表明,在铝热连轧张力控制系统中,自适应粒子群算法优化的神经网络PID控制器与其他PID控制器相比能更快地使张力达到稳定状态、缩短响应时间、改善板形。     

一种改进粒子群算法在水轮机控制中的应用

关于水轮发电机控制系统优化问题,水轮发电机组的控制技术对于水轮发电机组稳定工作非常重要。针对保证供电质量,改善调节系统的非线性时滞特性,利用具有局部搜索能力的粒子群算法对水轮发电机组进行模糊PID控制可以确保控制的稳定性。首先,根据水轮发电机组的控制原理和模糊PID控制器的基本结构,提出具有局部搜索能力的改进粒子群算法,利用模糊PID控制器以及采用了改进粒子群算法的模糊PID控制器,用MATLAB软件对水轮发电机组进行优化控制仿真,仿真结果表明采用改进粒子群算法的模糊PID控制器具有最优的控制效果。     

CSCW系统中协同感知的研究

协同感知理论的研究与应用是计算机支持的协同工作的重要研究内容之一.在研究分析了传统的协同感知所依赖的CSCW体系结构的基础上,提出了一种基于P2P的三层结构的协同感知框架,该架构很适合于CSCW中项目可以划分为若干个相对独立的模块的情形.最后对该框架的具体感知模块进行了分析,并讨论了下一步研究将要解决的问题.     

基于透明度的目标提取的研究

景象提取的目的是将数字图像中的景物从背景中分离出来,为了更好地实现这一目的,微软亚洲研究院Jian Sun等人于2004年提出Poisson Matting方法.该方法将透明度(α值)作为图像的一种内在属性,变分地寻求其最优解,来达到目标提取的目的.主要介绍Poisson算法,针对Poisson算法中程序运行时间比较长的问题,对算法中耗用时间多的两个步骤:图像初始α值的计算以及前景图像F、背景图像B的计算进行了改进,在VC6.0中进行了实现,并取得了较好效果.     

NTFS下文件隐藏方式研究

开放环境下信息的安全与保护有着重要的研究价值。对待隐藏文件无需专门分配存储空间,而是将其转移存储到系统文件的内部碎片中。隐藏文件的文件名、带路径的宿主文件名及二者对应关系加密后分别存放在两个普通文件中。实验及研究表明此种方式能够对数据做到深度隐藏。     

基于XQuery查询优化的研究

XML已经成为网络上信息描述和信息交换的标准,随着XML应用得越来越广泛,人们提出了多种XML 数据的查询方法.但是,很多查询方法都有各自的局限性.利用有意义的最小公共实体结构EntityInMLCAS(Entity In Meaning Lowest Common Ancestor Structure)原理,提出一种优化查询方法.同时采用堆栈技术的方法对XML文档结点树进行自顶向下的遍历,该方法大大提高了优化查询的速度.     

基于RBAC的WEB环境下OA系统权限控制的研究

WEB环境下OA(Office Automation)系统的权限控制是一个热点问题.针对此问题详细介绍了一种实用的解决方法--基于角色访问控制模型的方法,并在此基础上根据实际项目重点阐述了RBAC数据库的设计方法,以及基于RBAC数据库的权限控制的设计方法,最后给出权限子系统的具体配置步骤,并给出实际运行结果.     

基于自动机理论的XML查询重写研究

研究了基于自动机理论的XML查询重写问题,尤其针对局部查询重写技术作了深入研究.通过实例对其有效性进行了合理的分析.     

基于数字音频广播技术的数据服务介绍

依据对数字音频广播技术的相关国际标准分析,仔细阐述了目前各类基于数字音频广播技术的数据服务类型,提出了一种基于广播网络的数据服务的基本体系结构.经过对数字音频广播国际标准的协议栈分析,着重介绍了网络层和应用层的划分,以及这两层内目前流行的各种协议.最后,介绍了北京市基于此类标准的数据服务的实现方法.     

基于构件组装的项目管理系统开发研究

由于项目管理技术的不断提升和管理模式的多样化,不同行业甚至不同企业对项目管理系统的要求各不相同。如何利用软件构件技术快速地构造新的项目管理系统成为急需解决的问题。从项目管理系统的框架出发,首先对构件进行了形式化定义,然后基于此定义对项目管理系统组成部分进行了形式化描述,最后利用定义好的连接器,通过顺序、选择和并行三种组装方式组装成项目管理系统。并在此基础上提出了基于构件组装的PMS开发模型。     

基于个人微博特征的事件提取研究

个人微博在事件提取上大多都是运用文本进行相似度计算最终达到聚类结果,而没有充分的考虑到微博特征。针对微博标签、URL、时间等特征,提出一种基于微博特征的事件提取算法。该算法针对微博的特征进行TF-IDF的改进,并加入标签相似度,URL相似度,进行综合相似度计算,最后按时间先分段后合并的改进K-means聚类方法得出事件提取结果。实验结果表明,基于微博特征的事件提取算法对微博关键字提取和事件提取的精确度有明显的提高。