本文主要探讨了一种基于改进粒子群优化算法(PSO)的径向基函数(RBF)神经网络预测控制方法在液压调高系统中的应用。液压调高系统常用于采煤机,是一个复杂的非线性、时变系统,传统的控制策略难以满足其对实时性的要求。
文章介绍了RBF神经网络的优势,如紧凑的结构、优秀的逼近能力和快速的学习速度。然而,RBF神经网络的中心点选择是一个挑战,许多研究者通过进化算法来优化多RBF网络。本文提出了一种改进的PSO算法,用于优化RBF神经网络的学习过程,以增强学习能力和算法的稳定性。
模拟退火粒子群算法(SA-PSO)是解决这一问题的关键。标准的PSO算法虽然在初期能快速收敛,但在后期可能陷入局部最优。模拟退火算法引入了概率突跳特性,能够在解空间中进行全局搜索,避免陷入局部最优。将模拟退火算法与PSO结合,可以改善粒子群算法的搜索性能,提高全局优化能力。
RBF神经网络被用于建立液压调高系统的预测模型,通过学习和逼近非线性函数,预测系统的未来行为。网络的输出是基于输入向量和基宽函数的加权和,权重的优化由改进的PSO算法完成。预测控制策略采用滚动优化,能够在保持良好动态性能的同时,应对非线性和时变特性。
通过仿真对比,改进后的RBF神经网络预测控制方法在识别精度和响应速度上优于传统控制方法,证明了该方法的有效性。该研究对于提升采煤机液压调高系统的控制性能,特别是在实时性和精度方面,具有重要的实践意义。
总结来说,这篇论文主要贡献了以下几点:
1. 提出了一种改进的PSO算法,用于优化RBF神经网络的参数,增强了学习能力和算法的稳定性。
2. 应用改进的RBF神经网络进行液压调高系统的预测控制,提高了控制精度和实时性。
3. 使用模拟退火粒子群算法解决了标准PSO算法可能陷入局部最优的问题,实现了更高效的全局优化。
这种方法为非线性系统的控制提供了一种新的思路,尤其是在工业领域中处理复杂系统的控制问题。