Design of Neuro-Controller and its Application to Process Control

神经控制器的设计及其在过程控制中的应用

基本信息

  • 批准号:
    05650405
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.41万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1993
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1993 至 1994
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Aim of the study is to design the neuro-controller and apply it to process control problems. In this study, we have designed three kinds of neuro-controllers, which are called series type, parallel type, and self-tuning type neuro-controllers. For the series type one, we have proposed the direct inverse control algorithm by using neural networks. In the parallel type one, we have introduced a feed-back error learning algorithm. As the last type, we have designed a self-tuning PID type neuro-controller where the proportional, intergral, and derivative gains are tuned in such a way that the error between plant output and desired output is minimized. After performing the neuro-controller designed here by simulations, we have determined the above PID gains by changing the structure of neural networks, Then we have applied the neuro-controller to real process control systems. First, we have applied the temperature control for water-bath and heating furnace and then applied the speed control of electric vehicle systems. From these applications, we have shown that proposed neuro-controller has worked well in real application problems.
本研究的目的是设计神经控制器,并将其应用于过程控制问题。在本研究中,我们设计了三种类型的神经控制器,分别为串联型、并联型及自校正型神经控制器。对于串联型系统,提出了利用神经网络的直接逆控制算法。在并行型学习算法中,我们引入了反馈误差学习算法。作为最后一种类型,我们设计了一个自校正PID型神经控制器的比例,积分和微分增益调整的方式,植物输出和期望的输出之间的误差最小化。在对所设计的神经网络控制器进行仿真后,通过改变神经网络的结构,确定了上述PID增益,并将神经网络控制器应用于真实的过程控制系统中。首先,我们应用了水浴和加热炉的温度控制,然后应用了电动车系统的速度控制。从这些应用中,我们已经表明,建议的神经控制器在真实的应用问题中工作得很好。

项目成果

期刊论文数量(42)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
タノマル ジュリオ,大松 繁: "Efficient On-Line Training of Multilayer Neural Controllers" 計測自動制御学会論文誌. 27. 272-280 (1993)
Julio Tanomaru、Shigeru Omatsu:“多层神经控制器的高效在线训练”仪器与控制工程师学会会刊 27. 272-280 (1993)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Y.Rubiya,S.Omatu: "A Multivariable Self-Tuning PID Controller" International Journal of Control. 57. 1387-1403 (1993)
Y.Rubiya,S.Omatu:“多变量自整定 PID 控制器”国际控制杂志。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Marzuki Khalid,Sigeru Omatu,& Rubiyah Yusof: "MIMO Furnace Control with Neural Networks" IEEE Transactions on Control Systems Technology. 1(No.4). 238-245 (1993)
马祖基·哈立德、西格鲁·奥马图、
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Marzuki Khalid,Sigeru Omatu,& Rubiyah Yusof: "Neural Networks for Self-Tuning Process Control Systems" Journal of Artificial Neural Networks. 1(No.1). 23-49 (1994)
马祖基·哈立德、西格鲁·奥马图、
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
松村茂憲,大松繁,樋笠博正: "PID型ニューラルコントローラによる電気自動車のトルク制御" 電気学会論文誌C分冊. 113(10号). 841-848 (1993)
Shigenori Matsumura、Shigeru Omatsu、Hiromasa Higasa:“使用 PID 型神经控制器的电动汽车的扭矩控制”,日本电气工程师协会学报,卷 C.113(第 10 期)(1993 年)。
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  • 发表时间:
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    0
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  • 通讯作者:
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