基于混沌机制的神经网络预测控制及仿真研究

为解决一大类未知、时滞、非线性系统的预测控制问题，提出了一种基于改进的Elman动态回归神经网络预测控制算法．首先，在一般的Elman动态回归神经网络算法中加入了混沌机制，利用混沌机制固有的全局游动有效地消除了Elman网络易陷入局部极值的缺点，提高了系统的辨识速度；然后，结合广义预测控制（GPC）的反馈校正、滚动优化来完成非线性系统的预测控制．仿真结果表明：将本算法应用于非线性系统预测控制，对未建模动态具有较强的鲁棒性和良好的控制跟踪能力。     

改进Elman网络的逼近性质研究

提出了能够用于非线性系统建模的一种新型回归网络,该网络是Elman网络的改进,由输入层、隐层和输出层构成.输入层由外部输入和内部状态层组成,隐层到状态层的连接是任意的,因此在逼近系统时,改进的Elman网络比Elman网络有更多记忆空间.同时证明了改进的Elman网络能够逼近一定时间内的非线性系统的输出轨线,提出了利用动态反向传播算法训练神经网络的前向和反向权值,仿真结果验证了该方案的有效性.     

具有混沌机制的模糊神经网络非线性系统建模研究

针对常规的BP算法收敛速度慢及容易陷入局部极小的缺点,在该算法中引入具有混沌机制的非线性自反馈项,给出了混沌BP算法,并利用其训练和学习模糊神经网络中的权值,从而构成一种引入型模糊混沌神经网络;最后,用提出的引入型模糊混沌神经网络对非线性系统进行仿真研究,仿真结果表明,所设计的引入型模糊混沌神经具有与混沌动力学特性同样复杂的动态特性,其对非线性系统具有很好的建模能力.     

时延Elman递归神经网络及其在PMSM的混沌控制中的应用

针对Elman递归神经网络存在的高深度、低分辨率问题,提出了一个结构简单的时延Elman递归神经网络模型。通过在Elman递归神经网络中引入多步的时延结构和反馈结构增强网络的记忆深度和分辨率。针对永磁同步电动机(PMSM)中存在的混沌运动,设计了时延Elman递归神经网络控制器和辨识器,推导出时延Elman递归神经网络的动态反传算法。运用离散型Lyapunov稳定判据,推导出此神经网络控制器和辨识器的权值自适应学习速率的取值范围,确保了控制系统的稳定性和快速收敛性。仿真结果表明,作者提出的时延Elman递归神经网络在动态系统的辨识和控制等方面具有良好的性能。     

基于神经网络预测节能中央空调控制策略

由于传统中央空调具有大滞后、大惯性、非线性特性,造成常规控制方法下系统供给的能量与负载所需能量不匹配,使得中央空调与使用环境能量供求不平衡,浪费了大量的电能.针对中央空调的控制特性,提出了一种基于神经网络技术的预测控制方法,将Elman神经网络预测器和神经网络控制器有机结合,通过预测未来能量需求,实时调节控制策略,使系统所需能量和空调输出能量达到匹配.采用Elman神经网络预测器和神经网络控制器有机结合的控制方法,使系统具有良好的动态性能和稳态性能,节能效果显著.采用神经网络预测型节能中央空调,可有效控制中央空调与使用环境能量供求的关系,为降低智能建筑能耗提供了可靠的保障.     

时延Elman递归神经网络及其在PMSM的混沌控制中的应用

针对Elman递归神经网络存在的高深度、低分辨率问题,提出了一个结构简单的时延Elman递归神经网络模型。通过在Elman递归神经网络中引入多步的时延结构和反馈结构增强网络的记忆深度和分辨率。针对永磁同步电动机（PMSM）中存在的混沌运动,设计了时延Elman递归神经网络控制器和辨识器,推导出时延Elman递归神经网络的动态反传算法。运用离散型Lyapunov稳定判据,推导出此神经网络控制器和辨识器的权值自适应学习速率的取值范围,确保了控制系统的稳定性和快速收敛性。仿真结果表明,作者提出的时延Elman递归神经网络在动态系统的辨识和控制等方面具有良好的性能。     

Elman神经网络在中厚板轧机宽展预测中的应用

根据Elman神经网络模型能够逼近任意非线性函数的特点和具有反映系统动态特性的能力,提出了一种利用Elman神经网络建立中厚板轧机宽展预报模型的方法。通过实例比较了Elman模型与BP模型的预测效果。结果表明,所建立的Elman神经网络模型收敛速度和预测精度均高于BP网络模型。     

基于混沌时间序列的Elman神经网络工业用电预测

针对电力负荷数据在多重因素相互影响下呈现非线性特性甚至是混沌性的问题,采用基于相空间重构的Elman神经网络方法进行全社会工业月用电量预测.利用小数据量法计算最大Lyapunov指数,判别负荷时间序列的混沌性,进而确定最优延迟时间及最佳嵌入维数进行相空间重构,以此确定Elman神经网络的拓扑结构,并将实测数据带入模型进行训练.通过对实测数据进行预测仿真,表明该模型达到了较好的预测效果,验证了提出的时间序列相空间重构与Elman神经网络结合的正确性与有效性.     

混合粒子群优化算法及其在预测控制中的应用

在时变加速因子的自组织粒子群算法、中值粒子群算法、混沌粒子群算法的基础上,提出了一种新的混合粒子群优化算法( MPSO),并利用这种新的算法来训练径向基函数(RBF)神经网络的参数(连接权、隐节点中心和宽度),验证了所提方法的有效性.进一步,提出了基于神经网络的非线性系统直接预测控制方案,实现非线性系统的实时控制.通过...     

混沌神经网络综合法在边坡位移预测中的应用

根据混沌理论具有分析非线性动态系统的混沌特性和人工神经网络具有考虑多因素影响的特点,本文提出了混沌神经网络综合预测模型.该方法首先利用非线性科学和理论分析滑坡位移时间序列的动态特性,然后将重构相空间计算的最小嵌入维数作为输入神经元的数目引入到人工神经网络预测模型中.分析算例预测结果表明,混沌神经网络综合预测模型计算精度较高.     

进化Elman神经网络模型与非线性系统辨识

建立了一种采用改进的自适应遗传算法实现动态递归的进化E lman神经网络模型。提出了对网络的结构、权重、结构单元的初始输入和自反馈增益因子同时进化的学习算法。用初始状态优化的E lman网络集成反馈学习算法和E lman网络在线训练两种动态辨识算法形成的集成化动态递归网络辨识算法,实现了超声马达的速度辨识。模拟结果表明,提出的算法不仅实现了动态递归网络的全自动优化设计,而且明显提高了动态递归网络模型辨识算法的收敛精度,为非线性系统辨识提供了一条新的途径。     

基于免疫粒子群优化的一种动态递归神经网络辨识与控制非线性系统

提出了一种采用免疫粒子群优化算法对动态递归神经网络进行训练的方法,实现了对Elman网络的结构、权重、结构单元的初始输入和自反馈增益因子等参数的同时进化训练。进而针对非线性系统分别提出了相应的辨识与控制算法,并设计出了相应的辨识器和控制器。最后以超声马达为对象进行了仿真,结果表明:基于所提出的算法而设计的辨识器和控制器在辨识和控制过程中不仅都能取得很高的收敛精度和速度,而且对于随机扰动有较强的鲁棒性,从而为非线性系统的辨识和控制提供了一条新的途径。     

反馈神经网络在动态过程数据校正中的应用

以全混流反应器为例 ,对反馈神经网络在动态过程数据校正中的应用进行了研究 ,并对 Elman网络及其改进形式进行了比较。由校正结果得出 ,Elman网络引入自反馈后 ,能更好地反映系统的动态特性。     

应用Elman网络优化非线性模拟电路测试激励

非线性模拟电路瞬态测试激励信号的参数对电路故障识别率影响很大,在搜索最佳激励信号的过程中,需建立非线性模拟电路的系统模型。Elman网络是一种递归神经网络,能逼近任意动态非线性系统。该文用一种改进的Elman网络建立故障电路和非故障电路的系统模型,用遗传算法搜索最佳瞬态测试激励信号参数,仿真实验结果表明经过该方法优化后的激励信号能大大提高非线性模拟电路的故障识别率。     

基于PSO-Elman神经网络的短期电力负荷预测

为了解决BP神经网络在短期电力负荷预测中存在局部极小、收敛速度慢等问题,本文采用粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)优化Elman动态神经网络进行精准预测。根据输入输出参数个数确定Elman神经网络结构,利用PSO算法优化网络的权值和阈值,并将优化后的最优个体赋给Elman动态神经网络作为初始权值、阈值进行网络训练,从而建立基于PSO-Elman的电力负荷预测模型。采用某钢厂实测电力数据对该方法和模型进行验证,并与传统的BP、Elman网络模型预测方法进行对比,结果表明该方法和模型在有效缩短网络收敛时间的同时,具备更高的负荷预测精度和稳定性。     

Predicting Model forComplex Production Process Based on Dynamic Neural Network

Based on the comparison of several methods of time series predicting, this paper points out that it is necessary to use dynamic neural network in modeling of complex production process. Because self-feedback and mutual-feedback are adopted among nodes at the same layer in Elman network, it has stronger ability of dynamic aping given, dynamic back-propagation (BP) algorithm of training weights of Elman neural network is deduced. At last, the network is used to predict ash content of black amber in jigging production process. The results show that this neural network is powerful in predicting and suitable for modeling, predicting, and controling of complex production process.     

基于PSO-Elman神经网络的电力系统短期负荷预测模型研究

提出了基于粒子群优化算法—Elman神经网络的电力系统短期负荷预测模型,采用具有动态递归性能的Elman神经网络,可增强负荷预测模型的联想和泛化推理能力,保证负荷预测的精度。采用粒子群优化算法对Elman神经网络进行学习训练,可充分利用粒子群优化算法的全局寻优性能,克服常规学习算法易于陷入局部最优解、收敛速度慢、编程复杂等缺陷。通过对地区电网负荷系统的实例仿真证实了所提出方法的有效性,获得了较满意的预测精度,平均绝对误差和最大相对误差分别达到1.988%和4.673%。为该模型用于实际工程取得了有效的进展。