倒立擺系統是一個高階次、不穩定、多變數、非線性、強耦合的典型系統，是控制領域重要的研究對象，是驗證各種控制算法的理想模型。很多抽象的概念如系統的穩定性、可控性、可觀性、魯棒性和系統的抗干擾能力等，都可以通過對倒立擺的控制直觀地表現出來。本研究將遺傳算法和神經網路結合起來，提出了面向神經網路的遺傳算法(NNOGA)，詳細論述了該算法的實現途徑，並用基於遺傳神經網路的智慧型控制方法實現了對一、二、三級直線倒立擺系統的仿真和智慧型控制，克服了簡單遺傳算法搜尋速度慢、不成熟收斂和疊代次數多的缺點，取得了較好的控制效果。
基本介紹
- 書名：基於遺傳神經網路的倒立擺控制研究
- 出版社：重慶大學出版社
- 頁數：106頁
- 開本：16
- 品牌：重慶大學出版社
- 作者：黃孝平
- 出版日期：2014年6月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：9787562482826
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《基於遺傳神經網路的倒立擺控制研究》由重慶大學出版社出版。
圖書目錄
第1章緒論
1.1引言
1.2智慧型控制理論概述
1.3神經網路理論概述
1.4研究內容及意義
1.4.1研究的內容
1.4.2研究的意義
第2章基於神經網路的智慧型控制
2.1引言
2.2神經網路結構
2.2.1人工神經元的數學模型
2.2.2神經網路常用的激發函式
2.2.3神經網路的基本特性
2.2.4神經網路的基本結構
2.3神經網路的學習算法
2.3.1學習方式和學習規則
2.3.2BP網路學習算法
2.4神經網路控制的基本結構
2.5神經網路控制系統結構
2.5.1NN學習控制
2.5.2NN直接逆模型控制
2.5.3NN自適應控制
2.6小結
第3章遺傳神經網路及其控制算法
3.1遺傳算法
3.1.1遺傳算法的工作機理
3.1.2GA的特點
3.1.3遺傳算法的基本問題
3.1.4GA的理論研究概況
3.2遺傳算法的改進
3.2.1改進的基本方法
3.2.2編碼方式的改進
3.2.3評價函式
3.2.4初始化過程
3.2.5遺傳運算元的改進
3.2.6面向神經網路的遺傳算法的步驟
3.3改進GA的神經網路控制器設計
3.3.1前饋神經網路的結構
3.3.2前饋神經網路設計
3.3.3改進GA的神經網路控制器設計
3.3.4用NNOGA訓練NN權值的步驟
3.3.5用NNOGA訓練NN權值的程式框圖
3.3.6用NNOGA訓練NN權值的數據結構
3.3.7用NNOGA訓練NN權值的程式
3.4小結
第4章倒立擺系統及控制研究
4.1一級倒立擺的控制模型
4.1.1系統的結構
4.1.2系統的數學模型
4.2二級倒立擺的控制模型
4.2.1系統的結構
4.2.2二級倒立擺的數學模型
4.2.3二級倒立擺系統的參數說明
4.3三級倒立擺的數學模型
4.3.1系統的結構
4.3.2系統的參數說明
4.3.3數學模型推導
4.4倒立擺控制系統仿真的實現原理
4.4.1一級倒立擺的控制仿真
4.4.2二級倒立擺的控制仿真
4.4.3三級倒立擺的控制仿真
4.5小結
第5章用遺傳神經網路改進倒立擺的控制
5.1引言
5.2神經網路建模與控制
5.2.1一級倒立擺的神經網路控制器
5.2.2BP神經網路控制二級倒立擺
5.3基於改進遺傳算法的神經網路對倒立擺的控制
5.3.1一級倒立擺的神經網路控制器
5.3.2二級倒立擺的神經網路控制器
5.3.3三級倒立擺的神經網路控制器
5.4小結
第6章總結與展望
參考文獻
1.1引言
1.2智慧型控制理論概述
1.3神經網路理論概述
1.4研究內容及意義
1.4.1研究的內容
1.4.2研究的意義
第2章基於神經網路的智慧型控制
2.1引言
2.2神經網路結構
2.2.1人工神經元的數學模型
2.2.2神經網路常用的激發函式
2.2.3神經網路的基本特性
2.2.4神經網路的基本結構
2.3神經網路的學習算法
2.3.1學習方式和學習規則
2.3.2BP網路學習算法
2.4神經網路控制的基本結構
2.5神經網路控制系統結構
2.5.1NN學習控制
2.5.2NN直接逆模型控制
2.5.3NN自適應控制
2.6小結
第3章遺傳神經網路及其控制算法
3.1遺傳算法
3.1.1遺傳算法的工作機理
3.1.2GA的特點
3.1.3遺傳算法的基本問題
3.1.4GA的理論研究概況
3.2遺傳算法的改進
3.2.1改進的基本方法
3.2.2編碼方式的改進
3.2.3評價函式
3.2.4初始化過程
3.2.5遺傳運算元的改進
3.2.6面向神經網路的遺傳算法的步驟
3.3改進GA的神經網路控制器設計
3.3.1前饋神經網路的結構
3.3.2前饋神經網路設計
3.3.3改進GA的神經網路控制器設計
3.3.4用NNOGA訓練NN權值的步驟
3.3.5用NNOGA訓練NN權值的程式框圖
3.3.6用NNOGA訓練NN權值的數據結構
3.3.7用NNOGA訓練NN權值的程式
3.4小結
第4章倒立擺系統及控制研究
4.1一級倒立擺的控制模型
4.1.1系統的結構
4.1.2系統的數學模型
4.2二級倒立擺的控制模型
4.2.1系統的結構
4.2.2二級倒立擺的數學模型
4.2.3二級倒立擺系統的參數說明
4.3三級倒立擺的數學模型
4.3.1系統的結構
4.3.2系統的參數說明
4.3.3數學模型推導
4.4倒立擺控制系統仿真的實現原理
4.4.1一級倒立擺的控制仿真
4.4.2二級倒立擺的控制仿真
4.4.3三級倒立擺的控制仿真
4.5小結
第5章用遺傳神經網路改進倒立擺的控制
5.1引言
5.2神經網路建模與控制
5.2.1一級倒立擺的神經網路控制器
5.2.2BP神經網路控制二級倒立擺
5.3基於改進遺傳算法的神經網路對倒立擺的控制
5.3.1一級倒立擺的神經網路控制器
5.3.2二級倒立擺的神經網路控制器
5.3.3三級倒立擺的神經網路控制器
5.4小結
第6章總結與展望
參考文獻
