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RBF_NeuralNetwork/Book4341_Controller.m
T
2021-01-04 10:31:19 +08:00

89 lines
2.4 KiB
Matlab

function [sys,x0,str,ts] = Book4341_Controller(t,x,u,flag)
% 以下程序是 基于RBF神经网络的直接鲁棒自适应控制
switch flag
case 0
[sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes;
case 1
sys=mdlDerivatives(t,x,u);
case {2,4,9}
sys=[];
case 3
sys=mdlOutputs(t,x,u);
otherwise
DAStudio.error('Simulink:blocks:unhandledFlag', num2str(flag));
end
function [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes %系统的初始化
sizes = simsizes;
sizes.NumContStates = 0; %设置系统连续状态的变量
sizes.NumDiscStates = 0; %设置系统离散状态的变量
sizes.NumOutputs = 1; %设置系统输出的变量
sizes.NumInputs = 4; %设置系统输入的变量
sizes.DirFeedthrough = 1; %如果在输出方程中显含输入变量u,则应该将本参数设置为1
sizes.NumSampleTimes = 0; % 模块采样周期的个数
% 需要的样本时间,一般为1.
% 猜测为如果为n,则下一时刻的状态需要知道前n个状态的系统状态
sys = simsizes(sizes);
x0 = []; % 系统初始状态变量
str = []; % 保留变量,保持为空
ts = []; % 采样时间[t1 t2] t1为采样周期,如果取t1=-1则将继承输入信号的采样周期;参数t2为偏移量,一般取为0
global W
% 神经网络采用5-9-1结构 IN = 5 MID = 9 OUT = 1
% 初始权值
W = [0 0 0 0 0 0 0 0 0]' ; %MID * OUT矩阵 9*1
function sys = mdlOutputs(t,x,u) %产生(传递)系统输出
global W
% 神经网络采用5-9-1结构
b = 20; % 高斯函数的基宽 维度MID * 1 1*1 b的选择很重要 b越大 网路对输入的映射能力越大
c = [-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2;
-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2;
-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2;
-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2;
-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2]; % 高斯函数的中心点矢量 维度 IN * MID 5*9
% 仿真中应根据网络输入值的有效映射范围来设计 c和b 从而保证有效的高斯映射 不合适的b或c均会导致结果不正确
IN = 5;
Mid = 9;
Out = 1;
lambda = 5;
ita = 500 * eye(9);
xite = 0.005;
If = 0.25;
e = -u(1); % e = x - xd; 实际-期望
de = -u(2);
x_1 = u(3);
x_2 = u(4);
s = lambda * e + de;
s_if = s/If;
yd = sin(t);
dyd = cos(t);
ddyd = -sin(t);
v = -ddyd + lambda * de;
Input = [x_1; x_2; s; s_if ; v];
h = zeros(Mid , 1); %9*1矩阵
for i =1:Mid
h(i) = exp(-(norm(Input - c(:,i))^2) / (2*b^2));
end
% 控制率ut
belta = 150;
ut = 1/belta * W' * h;
sys(1) = ut;
% W权值的更新
dw = -ita * (h * s + xite * W); % 9*9 * (9*1 + 9*1)
dt = 0.001; % 仿真步长
W = W + dw * dt; % W的自适应律