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文檔簡介
1、振動控制是振動工程領(lǐng)域中的一個(gè)重要組成部分,其本質(zhì)是利用一定的技術(shù)手段使被控對象的振動水平能夠按照預(yù)先設(shè)計(jì)的要求來進(jìn)行。振動控制包括振動的利用和振動的抑制。振動主動控制就是要抑制不利的振動,根據(jù)采集到的振動信號來設(shè)計(jì)合適的控制律,然后控制作動器的輸出達(dá)到對系統(tǒng)減振或消振的目的。
由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)獨(dú)特的非線性逼近能力,在系統(tǒng)辨識方面具有很大的潛力。本文采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對懸臂梁振動系統(tǒng)進(jìn)行辨識,并且設(shè)計(jì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器實(shí)現(xiàn)對懸臂梁振動系
2、統(tǒng)的振動主動控制。
本文以懸臂梁振動系統(tǒng)為研究對象,在懸臂梁振動系統(tǒng)模型建立以及控制律設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,在dSPACE實(shí)時(shí)系統(tǒng)中建立了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的振動主動控制系統(tǒng),并進(jìn)行了實(shí)時(shí)控制。主要內(nèi)容為:建立懸臂梁的數(shù)學(xué)模型,將懸臂梁簡化為三自由度系統(tǒng),并計(jì)算運(yùn)動微分方程。分別用理論推導(dǎo)與ANSYS分析軟件對懸臂梁進(jìn)行了模態(tài)分析,比較、分析了兩種方法得出的懸臂梁固有頻率和固有振型。通過懸臂梁振動實(shí)驗(yàn)平臺采集實(shí)驗(yàn)振動數(shù)據(jù),應(yīng)用NNSYS
3、ID工具箱對懸臂梁振動系統(tǒng)進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識,并在SIMULINK環(huán)境下進(jìn)行了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的仿真控制。利用dSPACE實(shí)時(shí)系統(tǒng)建立了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法的半實(shí)物仿真平臺,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,分析了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
通過使用NNSYSID工具箱對懸臂梁振動系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識,表明應(yīng)用NNSYSID工具箱可以方便的選擇參考輸入、采樣頻率、估計(jì)模型和驗(yàn)證模型,設(shè)置初始化變量和參數(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)對振動系統(tǒng)良好的辨識效果;SIMULINK實(shí)例仿真
4、結(jié)果表明:神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器能很好的控制振動系統(tǒng)的實(shí)際輸出,使其跟蹤參考模型的輸出;基于dSPACE實(shí)時(shí)系統(tǒng)的懸臂梁振動系統(tǒng)的在線控制實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:施加于懸臂梁上的激勵(lì)頻率離固有頻率越近,減振效果越好。
本文將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到懸臂梁振動系統(tǒng)的振動主動控制中,達(dá)到了預(yù)期的控制要求,同時(shí)也證實(shí)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在振動主動控制方面的有效性。使用dSPACE實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)可以方便地進(jìn)行控制算法的開發(fā)和驗(yàn)證,并能夠?qū)λ惴ㄟM(jìn)行反復(fù)修改和設(shè)計(jì),為研究人
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