Day 39

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基于径向基函数神经网络RBFNN的自适应滑模控制学习(Matlab代码实现)内容概要:本文介绍了基于径向基函数神经网络(RBFNN)的自适应滑模控制方法,并提供了相应的Matlab代码实现。该方法结合了RBF神经网络的非线性逼近能力和滑模控制的强鲁棒性,用于解决复杂系统的控制问题,尤其适用于存在不确定性和外部干扰的动态系统。文中详细阐述了控制算法的设计思路、RBFNN的结构与权重更新机制、滑模面的构建以及自适应律的推导过程,并通过Matlab仿真验证了所提方法的有效性和稳定性。此外,文档还列举了大量相关的科研方向和技术应用,涵盖智能优化算法、机器学习、电力系统、路径规划等多个领域,展示了该技术的广泛应用前景。; 适合人群:具备一定自动控制理论基础和Matlab编程能力的研究生、科研人员及工程技术人员,特别是从事智能控制、非线性系统控制及相关领域的研究人员; 使用场景及目标:①学习和掌握RBF神经网络与滑模控制相结合的自适应控制策略设计方法;②应用于电机控制、机器人轨迹跟踪、电力电子系统等存在模型不确定性或外界扰动的实际控制系统中,提升控制精度与鲁棒性; 阅读建议:建议读者结合提供的Matlab代码进行仿真实践,深入理解算法实现细节,同时可参考文中提及的相关技术方向拓展研究思路,注重理论分析与仿真验证相结合。
以下是实现代码的详细解决方案: ### 完整代码 ```python #-*- coding: utf-8 -*- import pandas as pd # 创建透视表 def create_pivottalbe(data): ###### Begin ###### # 使用 pivot_table 函数创建透视表 piv_result = pd.pivot_table( data, values='tip', # 要聚合的列名 index='day', # 行索引 columns='time', # 列索引 aggfunc='sum', # 聚合函数,求和 fill_value=0, # 填充缺失值为 0 margins=True, # 添加总计行和列 margins_name='All' # 总计行和列的名称 ) return piv_result ###### End ###### # 创建交叉表 def create_crosstab(data): ###### Begin ###### # 使用 crosstab 函数创建交叉表 cro_result = pd.crosstab( data['day'], # 行索引 data['time'], # 列索引 values=data['tip'], # 要聚合的列名 aggfunc='sum', # 聚合函数,求和 margins=True, # 添加总计行和列 margins_name='All' # 总计行和列的名称 ).fillna(0) # 填充缺失值为 0 return cro_result ###### End ###### def main(): # 读取 csv 文件数据并赋值给 data ###### Begin ###### file_path = 'step2/tip.csv' data = pd.read_csv(file_path) ###### End ###### piv_result = create_pivottalbe(data) cro_result = create_crosstab(data) print("透视表:\n{}".format(piv_result)) print("交叉表:\n{}".format(cro_result)) if __name__ == '__main__': main() ``` --- ### 代码解释 #### 1. `create_pivottalbe()` 函数 - **`pd.pivot_table()` 方法**: - `values='tip'`:指定需要进行聚合的列是 `tip`(小费)。 - `index='day'`:将 `day` 列作为行索引。 - `columns='time'`:将 `time` 列作为列索引。 - `aggfunc='sum'`:对每个分组的小费进行求和操作。 - `fill_value=0`:将缺失值填充为 `0`,避免输出中出现 `NaN`。 - `margins=True`:在表格的最后添加一行和一列用于显示总和。 - `margins_name='All'`:设置总计行和列的名称为 `All`。 #### 2. `create_crosstab()` 函数 - **`pd.crosstab()` 方法**: - `data['day']` 和 `data['time']`:分别指定行索引和列索引。 - `values=data['tip']`:指定需要进行聚合的列是 `tip`。 - `aggfunc='sum'`:对每个分组的小费进行求和操作。 - `.fillna(0)`:将结果中的缺失值填充为 `0`。 #### 3. `main()` 函数 - **读取 CSV 文件**: - 使用 `pd.read_csv(file_path)` 加载数据文件。 - **生成透视表和交叉表**: - 调用 `create_pivottalbe()` 和 `create_crosstab()` 函数生成结果。 - **打印结果**: - 使用 `print()` 输出透视表和交叉表的结果。 --- ### 测试说明 运行上述代码后,预期输出如下: ``` 透视表: tip time Dinner Lunch All day Fri 35.28 16.68 51.96 Sat 260.40 0.00 260.40 Sun 247.39 0.00 247.39 Thur 3.00 168.83 171.83 All 546.07 185.51 731.58 交叉表: time Dinner Lunch All day Fri 35.28 16.68 51.96 Sat 260.40 0.00 260.40 Sun 247.39 0.00 247.39 Thur 3.00 168.83 171.83 All 546.07 185.51 731.58 ``` --- ###
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