前段时间学习了基于神经网络的智能控制，这周就把单神经元PID控制器应用于转速电流双闭环直流调速系统
双闭环直流调速系统的动态数学模型如下图所示：
外环为转速环，内环为电流环。本次转速调节器采用基于单神经元的PID控制器，其参数由单神经元自学习调整得到，从而克服系统运行过程中各种不利因素对系统所造成的影响，以达到较好的控制效果。电流调节器仍采用PID调节器，以提高系统的响应速度，实现对电流的限幅，电流调节器采用工程设计的方法设计。如下图所示：
直流电动机参数如下：
直流电动机：220V，136A，1460r/min，Ce=0.132V.min/r，允许过载倍数为1.5
晶闸管装置放大系数：Ks=40
电枢回路总电阻：R=0.5
时间常数：Tl=0.03s，Tm=0.18s
反馈系数：B=0.05V/A(10V/1.5In)，a=0.00684V.min/r(10V/nN)
由上述参数建立双闭环直流调速系统如下图所示：
转速调节器采用工程设计的方法进行设计PI参数为：Kp=11.7，Ki=134.48 如下图所示：
积分环节要加一个[0 1]的限幅，给定值最大为10所确定的反馈系数，所以控制信号的输出不大于10加一个限幅环节[-10 10]
电流调节器采用工程设计的方法进行设计PI参数为：Kp=1.013，Ki=33.77如下图所示：
积分环节要加一个[0 1]的限幅，给定值最大为10所确定的反馈系数，所以控制信号的输出不大于10加一个限幅环节[-10 10]
给定额定转速1460的仿真结果如下图所示：
基于工程设计的双闭环直流调速仿真模型已上传，如有需要自行下载：
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下面把转速PI调节器换为单神经元PID控制器，如下图所示：
单神经元PID控制器仿真设计已在我以前博客所写：
单神经元PID控制+Simulink控制系统仿真_小师兄1995的博客-CSDN博客_神经元pid
单神经元PID控制器仿真下载：
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转速调节器换为单神经元PID控制器，其余参数不变单神经元PID控制器如下图所示：
单神经元控制算法用S函数编写，如何编写和函数下载请参考上面链接
单神经元PID控制器学习参数设置如下：
给定额定转速1460的仿真结果如下图所示：
黄线为转速，蓝线为电流，参数自适应学习的变化如下图所示：
给定额定转速1460并在20s时加入30的负载，如下所示：
给定额定转速1460并在20s减速为600在40s加速为1200，仿真结果如下图所示：
仿真结果还是很好的，和普通的增量式PID控制器仿真的对比没有做。
基于单神经元PID控制的双闭环直流调速系统的仿真模型已上传，如有需要可自行下载：
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由于作业需要，又进一步对该神经网络学习参数进行了调整，以期达到更好的控制效果。并和基于工程设计的传统PID控制做了一下对比分析，如下图所示：
仿真结果如下：
图中黄线是基于工程设计的常规PID控制器，蓝线是基于单神经元自适应PID控制器， 从仿真结果看，基于单神经元PID控制器的超调量，动态响应要优于传统PID控制器。但是抗扰性和调速的快速性不是很好（有待改进）如下图所示：
抗扰性能不是很好，需要进一步在调参数。
基于单神经元PID控制的双闭环直流调速系统和基于工程设计的传统PID控制的双闭环直流调速系统对比仿真模型已上传，如有需要可自行下载：
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模型及代码工程获取：
