基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

作者：時(shí)間：2013-07-13 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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按照梯度下降法修正網(wǎng)絡(luò)的權(quán)系數(shù)，即按照E(k)對(duì)權(quán)系數(shù)的負(fù)梯度方向搜索調(diào)整，并附加一個(gè)使搜索快速收斂全局極小慣性項(xiàng)：

由此帶來(lái)的誤差影響可以通過(guò)調(diào)整學(xué)習(xí)效率來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償。由此可以得到：

1．5 數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)
恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)采集與處理的主要任務(wù)是將檢測(cè)單元獲取的當(dāng)前供水系統(tǒng)的管內(nèi)壓力轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓值，以便單片機(jī)將該電壓與給定的電壓值進(jìn)行比較，從而按照所得到的偏差進(jìn)行PID算法控制。在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，對(duì)于管道內(nèi)壓力緩慢變化的信號(hào)，通過(guò)AT89C51微處理器，并利用少量的接口電路，輔助A／D轉(zhuǎn)換電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。
AT89C51是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含有4K bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器和128的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，器件采用AEMEL公司的高密度，非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和FLASH存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同時(shí)和51系列指令兼容，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。
A／D轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換芯片，片內(nèi)有時(shí)鐘，無(wú)須外加時(shí)鐘信號(hào)，電路采用單極性輸入方式，可對(duì)0～10 V或0～20 V模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果的高8位從D11～D4輸出，低4位從輸出，并且直接與單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線連接。
D／A轉(zhuǎn)換電路選用美國(guó)NS(National Semiconductor)公司生產(chǎn)的12位D／A轉(zhuǎn)換器DAC1208，該芯片的控制精度可以達(dá)到0．012％，使用簡(jiǎn)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(hào)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(diào)試都比較方便。
1．6 其他電路設(shè)計(jì)
其他電路的設(shè)計(jì)基本上遵循單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，也是相當(dāng)成熟的電路，鑒于篇幅不再詳述。如要實(shí)現(xiàn)雙機(jī)或多機(jī)通訊，可以采用RS232串行通訊來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2 結(jié)束語(yǔ)
基于AT89C51單片機(jī)恒壓供水控制系統(tǒng)在樓宇給水、鍋爐給水等控制中應(yīng)用比較廣泛，在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)在力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能全面可靠的同時(shí)，充分考慮系統(tǒng)的抗干擾性能，采用基于BP算法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。