人工神经网络及其应用实例(含代码)
通过实例对人工神经网络的实际应用进行分析和讲解,清晰的代码一目了然每神经元有许多输入、输出键,各神经元之间以连接键(又称突触)相连,它决定神经元之间的连接强度(突触强度)和性质(兴奋或抑制),即决定神经元间相互作用的强弱和正负,共有三种类型:兴奋型连接、抑制型连接、无连接。这样,个神经元(一般很大)构成一个相互影响的复杂网终系统,通过调整网络参数,可使人工神经网络具有所需要的特定功能,即学习、训练或自组织过程。一个简单的人工神经网络结构图如下所示:上图中,左侧为输入层(输入层的神经元个数由输入的维度决定),右侧为输出层(输出层的神经元个数由输出的维度决定),输入层与输出层之间即为隐层。输入层节点上的神经元接收外部环境的输入模式,并由它传递给相连隐层上的各个神经元。隐层是神经元网络的内部处理层,这些神经元在网络内部构成中间层,不直接与外部输入、输出打交道。人工经网络所具有的模式变换能力主要体现在隐层的神经元上。输出层用于产生神经网络的输出模式。多层神经网络结构中有代表性的有前向网络(BP网络)模型Page 3 of 25多层侧抑制神经网络模型和带有反馈的多层神经网络模型等。本文主要探讨前向网络模型多层前向神经网络不具有侧扣制和反馈的连接方式,即不其有本层之间或指向前一层的连接弧,只有指向下一层的连接弧。代表是BP神经网终:输入模式由输入层进入网终,经中间各隐层的顺序变换,最后由输出层产生一个输出模式,如下图所示:输入层隐层输出层多层前向神经网终由隐层神经元的非线性处理衍生它的能力,这个任务的关键在于将神经元的加权输入非线性转换成一个输出的非线性激励函数。下图给出了一个接收个输入的神经元:Page 4 of 25神经元的输出由下式给出:这里输入的加权和(括号内部分)由一个非线性函数传递,表示与偏差输入相关的权值,表示与第个输入相关的权值。使用最广泛的函数是S形函数,其曲线家族包括对数函数和双曲正切函数,这些都可用来对人口动态系统、经济学系统等建模。另外所用的其他函数有高斯函数、正弦函数、反正切函数,在此不一一展开介绍,本文主要使用的激励函数是对数函数,函数表达式为函数曲线如下图所示对于有限输入量,对数函数输出范围为∈。在输入为=时,输出值为中问值输出在—附近随着输入的增加以相对快的Page 5 of 25速率增加并非常慢地到达上限。对于
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Clarke变换中系数(√)2/3的推导
照坐标变换必须遵循的原则,依矩阵变换法则。对电机矢量控制中Clarke变换公式的系数、压万进行详细数学推导,对伺服系统的设计具有一定的借鉴意义。白钩生等;Cake变换中系数2/3的推导8Clarke逆变换:v2c-C ig =c2√33结论C22按照矢量坐标变换必须要遵循原则,依矩阵变换法则,经过以上数学矩阵详细推导,矢量坐标因此: Clarke变换(或3/2变换)式为Cuke变换系数应为/3参考文献[I]王晓明,王玲,电动机的DSP控制——m公司DSP应用M]北京:北京航空航天大学出版社,2004√(上接第73页)在采用传统P控制器的速度调节系统中,速度和电化对该速度调节系统的影响。机转矩的超调量较大,速度的超调量甚至能达到40%。而使用模糊自适应PI控制器的速度调节系统参考文献中,速度和电机转矩曲线较平滑,振动较小,说明[1]陈荣永磁同步电机控制系统M]北京:中国水利水电出版该控制系统具有较好的鲁棒性和稳定性。其上升时社,2009间、超调量和调节时间均较小,这说明采用模糊自[2]王秀和.永磁电机[M].北京:中国电力出版社,200[3]刘贤兴,卜言柱,胡育文,等.基于精确线性化解耦的永磁同适应P控制器具有更好的跟随性和抗扰性。步电机空间矢量调制系统[J].中国电机工程学报,2007,27模糊自适应控制器能够根据负载转矩和速度的(30):S559突变,通过模糊控制实时地修正K,和K,使其适应[4]梁文毅,章玮,娄飞容.永磁同步电动机伺服系统模糊控制器系统的变化,使电机平稳地运行。设计[J].微电机,2007,40(1):4850[5] Marco Tursini, Francesco Parasiliti, Zhang Daqing. Real-time Gain结语Tuning of PI Controllers for High-performance PMSM Drives [J]IEEE Transactions on Industry Applications, 2002, 38(4)仿真结果验证了采用模糊自适应P控制器的控1018-1026制系统比采用传统PI控制器的控制系统具有更好稳[6 Liu Xuepeng, Immune Pl Control on PMSM Speed Regulating System定性和鲁棒性。模糊控制具有更好的适应性和灵活[C]. Proceedings of the 7 th World Congress on Intelligent Control性,能根据外部信息进行智能判断。and Automation, 2008: 6891-6896本文的不足之处在于只考虑了外部环境的变化,[7] Francesco Parasiliti, Marco Tursini, Zhang Daqing. On-line Selftuning of PI Controllers for High Performance PMSM Drives[C]并未考虑系统本身参数的变化。由于永磁同步电机Conf. Rec. IAS Annu. Meeting, 1996: 1619-1625.的电阻和电感分别受运行温度和磁饱和程度的影响,[8]李渊,何风有,余跃,等.永磁同步电机摸糊滑模控制系统的因此,下一步的研究将集中在电机电阻和电感的变研究[打].微电机,2010,43(4):5860Clarke变换中系数(√)2/3的推导旧WANFANG DATA文献链接作者:白钧生,冯浩,白新力,李攀, BAI Yunsheng, FENG Hao, BAI Xinli, LI Pan作者单位:白钧生, BAI Yunsheng(中国飞机强度研究所,西安,710065),冯浩, FENG Hao(西北工业大学电子信息学院,西安,710129),白新力,李攀, BAI Xinli, LI Pan(西安微电机研究所,西安710077)刊名微电机 ISTIC PKU英文刊名:Micromotors年,卷(期):2012,45(7)参考文献(1条)1.王晓明;王玲电动机的DSP控制-TI公司DSP应用2004本文链接http://d.g.wanfangdata.comcn/periodiCalwdj201207019.aspx
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