直線永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制研究.pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),由于科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,使得直線永磁同步電機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。與傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)相比,直線永磁同步電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、高精度、良好的可靠性等優(yōu)勢(shì)。因此在航空、航天、數(shù)控機(jī)床、加工中心以及機(jī)器人等場(chǎng)合得到了廣泛的應(yīng)用。
　　本文主要對(duì)直線永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)進(jìn)行了研究,選擇直線永磁同步電機(jī)作為被控對(duì)象,針對(duì)直線永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)本身存在的缺陷,對(duì)伺服系統(tǒng)的控制方案進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。與經(jīng)典的“旋轉(zhuǎn)電機(jī)加滾珠

2、絲杠”的進(jìn)給方式相比較,雖然直線永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)大大消除了機(jī)械傳動(dòng)所引起的不良影響,但卻給直線永磁同步電機(jī)的控制帶來(lái)了一定的難度,為了使直線永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)取得良好的控制效果,尋求有效的控制策略已迫在眉睫。
　　迄今為止,傳統(tǒng)的PID控制依然是歷史最為悠久、應(yīng)用最為廣泛的一種基本控制方式。但是直線永磁同步電機(jī)具有很強(qiáng)的非線性、時(shí)變不確定、難以建立精確的數(shù)學(xué)模型等特點(diǎn),因此采用傳統(tǒng)的PID控制已難以取得良好的控制效果。

3、>　　隨著智能控制技術(shù)的不斷發(fā)展,尤其是模糊控制以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的出現(xiàn),為解決復(fù)雜非線性、時(shí)變不確定系統(tǒng)的控制問(wèn)題開(kāi)拓了新的視野。將傳統(tǒng)的PID控制與模糊邏輯結(jié)合形成的模糊PID控制以及將RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)的PID控制結(jié)合形成的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)整定PID控制,都在一定程度上改善了直線永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的控制性能。雖然模糊PID控制、RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)整定PID控制都為直線永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的控制開(kāi)拓了新的思路,但是在利用模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)

4、絡(luò)時(shí)要盡量克服自身存在的本質(zhì)缺陷,比如模糊控制拘泥于控制規(guī)則的啟發(fā)式調(diào)整,而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)則不能充分利用工程技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)知識(shí),尤其是參數(shù)迭代算法容易陷入局部最小,甚至難以滿足實(shí)時(shí)性控制。
　　為了改善模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以上的缺陷和不足,本文提出了一種智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制策略:以RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為伺服系統(tǒng)的辨識(shí)器,綜合模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及傳統(tǒng)PID控制各自?xún)?yōu)點(diǎn)于一體所形成的智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為控制器,參數(shù)優(yōu)化算法采用經(jīng)典的BP算法。利用MAT