基于间接神经控制的工业过程控制系统设计与仿真
项目介绍
本项目开发了一个间接神经控制系统,专门用于解决典型工业过程控制问题。系统采用神经网络建立被控对象的动态模型,并基于该模型设计预测控制器。通过在线参数学习和自适应调整,实现对工业过程(如温度控制、液位控制等)的高性能控制。
功能特性
- 神经网络建模:利用历史数据建立被控过程的动态辨识模型
- 预测控制设计:基于神经模型设计模型预测控制器(MPC)
- 在线学习能力:支持系统参数的实时辨识和自适应调整
- 多过程支持:适用于多种工业过程的仿真验证
- 可视化分析:提供控制性能的实时监控和图形化分析
- 性能评估:计算ISE、IAE等控制性能指标
使用方法
- 数据准备:准备包含输入输出变量的时间序列数据(.mat或.csv格式)
- 参数配置:设置控制器参数(采样时间、控制周期、约束条件)和神经网络结构参数
- 系统运行:启动主程序,系统将自动进行模型训练和控制仿真
- 结果分析:查看生成的控制信号、状态估计、性能指标和可视化图表
系统要求
- MATLAB R2020a或更高版本
- 神经网络工具箱
- 控制系统工具箱
- 至少4GB内存
- 支持Windows/Linux/macOS操作系统
文件说明
主程序文件实现了系统的核心功能,包括:神经网络模型的构建与训练过程、模型预测控制器的设计与实现、在线参数辨识算法的执行、控制性能指标的实时计算,以及多种可视化分析图表的生成。该文件整合了数据处理、模型辨识、控制计算和结果输出等完整流程,为用户提供一站式的工业过程控制仿真解决方案。