基于DSP如何实现单神经元PID双闭环调速？最后，论文，谢谢，急！！！！！

基于我们适应人类脑细胞的假设，一个完整的单神经元PID控制器结构图如下图1所示:

单神经元PID控制器结构图

3.2跟踪微分器(TD)

跟踪微分器是韩菁清提出的一种提取微分信号的方法，具有良好的滤波性能，安排过渡过程，超前相位。跟踪微分器最初是为了解决从不连续或有噪声的测量信号中合理提取连续信号和微分的问题而提出的，后来逐渐发展成为便于计算的跟踪微分器。

本文用TD来安排参数输入的过渡过程，得到了平滑的输入信号。在传统的PID控制器中，其快速性和超调量之间的矛盾来自于给定输入不经任何处理直接加到控制器上。跟踪微分器能够快速无超调地跟踪输入信号，从而避免输入信号中外部扰动引起的控制量剧烈变化和输出超调。

3.3带跟踪微分器和单神经元PID控制器的DC调速系统

带跟踪微分器和单神经元PID控制器的双闭环DC调速系统结构图如下:

带跟踪微分器和单神经元PID控制器的双闭环DC调速系统结构图

图2带跟踪微分器和单神经元PID控制器的双闭环DC调速系统结构图。

双闭环DC调速系统需要设计速度调节器和电流调节器。从图中可以看出，系统的内环是电流环，外环是速度环。考虑到决定控制系统的根本因素是外环-速度环，而内环-电流环主要是改变被控对象的运行特性以方便外环控制，在双闭环DC调速系统中，外环采用单神经元PID控制，内环仍采用传统的PI控制来优化控制系统。

4模拟研究

DC调速系统的参数如下:220V，136A，

双闭环DC调速系统的仿真模型

图3双闭环DC调速系统仿真模型

系统只有传统的内扰动模拟曲线。

图4中的系统只有传统(1-传统PID2-跟踪微分器结合单神经元PID)

系统内部和外部扰动的仿真曲线

图5有内外扰动的系统仿真曲线(1-传统PID2-跟踪微分器结合单神经元PID)

根据以上仿真结果，我们可以得到如下表所示的系统性能指标:多个值的计算方法:

系统的性能指标

表1系统性能指标

对以上数据的分析表明，在单神经元PID控制器和跟踪微分器的控制下，DC速度控制系统不仅满足速度要求，而且运行稳定，超调量和静态误差率为0。但是，采用传统的PID控制，系统会振荡，产生20%的超调，系统响应速度慢。可以看出，单神经元PID控制器和跟踪微分器的设计不仅简单方便，而且不依赖于被控对象的模型，跟踪微分器结合单神经元PID控制的控制策略对于具有多种随机扰动的双闭环DC调速系统是可行的。

5结论

基于单神经元PID和跟踪微分器的双闭环DC调速系统的控制策略是一个线性调节过程，在设计过程中不需要对被控对象进行建模。其结构简单，计算量小，易于实现控制，在随机扰动的情况下，系统仍能保持良好、快速、稳定的响应。与传统的PID控制器相比，单神经元PID控制器本质上是一种变系数的比例、积分、微分复合控制器，具有很强的自学习习惯、适应性和鲁棒性。跟踪微分器是一种能很好地解决随机扰动问题的控制器，对系统的抗干扰有很好的效果。