神經(jīng)網(wǎng)絡控制算法作為一種比較成熟的智能控制算法，在空空導彈的理論研究中也得到了很多應用，但它的實際應用通常是通過軟件實現(xiàn)的，而軟件實現(xiàn)是串行執(zhí)行指令，運行速度慢，可靠性低，很難滿足實際導彈制導系統(tǒng)實時性的要求。控制算法硬件實現(xiàn)的最大特點就是可提高控制算法的實時運算速度和可靠性。本課題針對導彈制導系統(tǒng)，以FPGA為硬件平臺研究神經(jīng)網(wǎng)絡控制算法的硬件實現(xiàn)。本文首先對BP神經(jīng)網(wǎng)絡算法思想進行了深入分析，并對BP網(wǎng)絡的各個階段進行了理論推導，最后對BP神經(jīng)網(wǎng)絡PID飛行控制算法進行了研究和總結，為硬件實現(xiàn)提供了理論基礎。基于對上述理論的深入研究和分析，本文提出了一種適合FPGA實現(xiàn)該神經(jīng)網(wǎng)絡控制算法的硬件實現(xiàn)模型。在該模型中，神經(jīng)網(wǎng)絡各層之間采用串行執(zhí)行數(shù)據(jù)方式，層間則采用并行運行方式，可有效提高系統(tǒng)的運算速度。由于模塊化、層次化的自頂向下的模塊化設計方法可有效減少錯誤的產(chǎn)生，是設計復雜大規(guī)模系統(tǒng)的理想設計方法。本文采用了此設計方法，通過把系統(tǒng)模塊化，對各個子模塊分別用VHDL硬件描述語言進行描述，并基于QUARTUS II軟件開發(fā)平臺進行綜合和仿真，直到達到研究設計要求。最后將仿真程序源代碼下載配置到具體的Cyclone II系列EP2C70 FPGA芯片中,應用于某實際導彈控制系統(tǒng)的研究。理論分析和實驗結果表明該神經(jīng)網(wǎng)絡飛行控制算法的FPGA硬件實現(xiàn)是有效可行的，可滿足系統(tǒng)實時性的要求，為制導系統(tǒng)的實際工程實現(xiàn)提供了基礎。
標簽：
FPGA
PID
神經(jīng)網(wǎng)絡
飛行控制
上傳時間：
2013-04-24
上傳用戶：冇尾飛鉈
