单神经元PID控制报告(2)

2019-08-20 18:43

虽然超调量减小为0,但是调节时间明显增加。因此,在实验过程中要注意平衡超调量和调节时间。

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探究2:学习速率对输出结果的影响

我们通过探究发现,改变学习速率?p,?i,?d也会影响调节时间和超调

量。

具体如下:

.增大比例学习速率?p,超调量增加,调节时间减小。

(xiteP=2;xiteI=0.35;xiteD=0.40)

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.增大积分学习速率?i,超调量减小,调节时间增加。(xiteP=0.40;xiteI=20;xiteD=0.40)

.增大微分学习速率?d,超调量减小,调节时间增加。

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(xiteP=0.40;xiteI=0.35;xiteD=20)

探究3:权系数初值对输出结果的影响

我们发现,改变权值系数?i(k)i?1,2,3的初始值,也可以影响调节的过程,这是由于如果初始值接近于调节后的终值,那么调节时间会更快,更有利于调节过程。但如果初始值选择不当,可能导致系统不稳定。令初始权系数都为1。

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与初始权系数都为0.1时差别较大。

四、实验结果分析

增益K的选择非常重要,K值对系统的影响非常大。如果K值偏大将引起系统响应超调过大,而K值偏小则使调节过程变长。因此,具体仿真时,我们是先根据经验确定一个K的初值,再根据仿真结果来调整。

学习速率?p,?i,?d对输出的影响也较大。可以根据经验先选择一组初始值,再分别调整三个学习速率。一般来说,可以在一个相对较宽的范围内调节三个参数,因为它们都有一定的裕度,在一个较大的范围内都能取得较好的效果。

三个权值系数的初始值对系统也有影响,当初始值选择不恰当时,可能造成系统不稳定;当选择恰当时,又能起到减小稳态误差的作用。它们的选择更多的事依靠经验,相当于PID环节的三个系数。

总的来说,常规PID控制响应虽然较快,但是超调量一般来说比较大。而采用有监督的Hebb学习规则的单神经元PID控制相对来说响应速度更快,超调量更小,但是参数选择不当时会造成系统的发散。还可以在有监督的Hebb学习规则的基础上探究新的更好的学习规则,控制效果会更好,鲁棒性会更强。

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