基于神經網絡的恒壓供水系統(tǒng)設計
按照梯度下降法修正網絡的權系數,即按照E(k)對權系數的負梯度方向搜索調整,并附加一個使搜索快速收斂全局極小慣性項:
由此帶來的誤差影響可以通過調整學習效率來進行補償。由此可以得到:
1.5 數據采集與處理系統(tǒng)
恒壓供水系統(tǒng)設計中,數據采集與處理的主要任務是將檢測單元獲取的當前供水系統(tǒng)的管內壓力轉換成相應的電壓值,以便單片機將該電壓與給定的電壓值進行比較,從而按照所得到的偏差進行PID算法控制。在本系統(tǒng)設計中,對于管道內壓力緩慢變化的信號,通過AT89C51微處理器,并利用少量的接口電路,輔助A/D轉換電路來實現(xiàn)。
AT89C51是美國ATMEL公司生產的低電壓,高性能CMOS8位單片機,片內含有4K bytes的可反復擦寫的只讀程序存儲器和128的隨機存取數據存儲器,器件采用AEMEL公司的高密度,非易失性存儲技術生產,兼容標準MCS-51指令系統(tǒng),片內置通用8位中央處理器和FLASH存儲單元,功能強大、結構簡單,同時和51系列指令兼容,可靈活應用于各種控制領域。
A/D轉換電路采用通用的AD574,AD574,是一種快速的12位逐次比較式AD轉換芯片,片內有時鐘,無須外加時鐘信號,電路采用單極性輸入方式,可對0~10 V或0~20 V模擬信號進行轉換,轉換結果的高8位從D11~D4輸出,低4位從輸出,并且直接與單片機的數據總線連接。
D/A轉換電路選用美國NS(National Semiconductor)公司生產的12位D/A轉換器DAC1208,該芯片的控制精度可以達到0.012%,使用簡單靈活。
管道水壓傳感器可選用PT504高精度壓力變送器,該傳感器量程范圍0~100 MPa;輸出信號4~20 mA;0~5 V;1~5 V;0~10 V;采用螺紋連接,通用M20x15,接線類型為緊線螺母型,整體安裝和調試都比較方便。
1.6 其他電路設計
其他電路的設計基本上遵循單片機最小系統(tǒng)的設計,也是相當成熟的電路,鑒于篇幅不再詳述。如要實現(xiàn)雙機或多機通訊,可以采用RS232串行通訊來實現(xiàn)。
2 結束語
基于AT89C51單片機恒壓供水控制系統(tǒng)在樓宇給水、鍋爐給水等控制中應用比較廣泛,在本系統(tǒng)設計中,硬件系統(tǒng)設計在力求結構簡單,功能全面可靠的同時,充分考慮系統(tǒng)的抗干擾性能,采用基于BP算法神經網絡PID控制器,大大提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/159319.htm
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