控制工程論文：直線永磁同步電機 PID控制 模糊PID控制 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡 智能神經(jīng)網(wǎng)絡控制

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1、 控制工程論文：直線永磁同步電機伺服系統(tǒng)的智能神經(jīng)網(wǎng)絡控制研究 【中文摘要】進入21世紀以來,由于科學技術(shù)的飛速發(fā)展,使得直線永磁同步電機得到了廣泛的應用和發(fā)展。與傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機相比,直線永磁同步電機具有結(jié)構(gòu)簡單、效率高、高精度、良好的可靠性等優(yōu)勢。因此在航空、航天、數(shù)控機床、加工中心以及機器人等場合得到了廣泛的應用。本文主要對直線永磁同步電機伺服系統(tǒng)進行了研究,選擇直線永磁同步電機作為被控對象,針對直線永磁同步電機伺服系統(tǒng)本身存在的缺陷,對伺服系統(tǒng)的控制方案進行

2、了優(yōu)化設計。與經(jīng)典的“旋轉(zhuǎn)電機加滾珠絲杠”的進給方式相比較,雖然直線永磁同步電機伺服系統(tǒng)大大消除了機械傳動所引起的不良影響,但卻給直線永磁同步電機的控制帶來了一定的難度,為了使直線永磁同步電機伺服系統(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、應用最為廣泛的一種基本控制方式。但是直線永磁同步電機具有很強的非線性、時變不確定、難以建立精確的數(shù)學模型等特點,因此采用傳統(tǒng)的PID控制已難以取得良好的控制效果。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)絡控制的出現(xiàn),為解決復雜非線性、時變不確定系統(tǒng)的控制問題開拓了新的視野。將傳統(tǒng)的PID控制

3、與模糊邏... 【英文摘要】Since the beginning of the 21st century, because of the rapid development of science and technology. Make linear permanent magnet synchronous motor gained widespread application and development. Compared with the traditional rotating motor, linear permanent magnet synchronous motor ha

4、s advantages such as simple structure,high efficiency,high precision,good reliability and other advantages. So it have been widely used in aviation,spaceflight, Numerical control machine tools,machining center and robot occasio... 【關(guān)鍵詞】直線永磁同步電機 PID控制 模糊PID控制 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡 智能神經(jīng)網(wǎng)絡控制 【英文關(guān)鍵詞】Linear Prmanent

5、 Magnet Synchronous Motor(PMLSM) PID Control Fuzzy PID Control RBF Neural Network Intelligent Neural Network Control 【目錄】直線永磁同步電機伺服系統(tǒng)的智能神經(jīng)網(wǎng)絡控制研究 摘要 4-5 ABSTRACT 5-6 第一章 緒論 10-16 1.1 課題研究的背景及目的 10 1.2 直線永磁同步電機伺服系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 10-11 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀 10-11 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 11 1.

6、3 直線永磁同步電機伺服系統(tǒng)控制策略的發(fā)展概況 11-13 1.3.1 傳統(tǒng)控制策略 11-12 1.3.2 現(xiàn)代控制策略 12-13 1.3.3 智能控制策略 13 1.4 直線永磁同步電機伺服系統(tǒng)控制的關(guān)鍵技術(shù)分析 13-14 1.5 智能控制在直線永磁同步電機伺服系統(tǒng)中的應用 14 1.6 本文結(jié)構(gòu)安排 14-16 第二章 直線永磁同步電機（PMLSM）及其系統(tǒng)建模 16-22 2.1 引言 16 2.2 直線永磁同步電機的基本結(jié)構(gòu) 16-18 2.3 直線永磁同步電機基本工作原理 18

7、-19 2.4 直線永磁同步電機數(shù)學模型的建立 19-21 2.5 本章小結(jié) 21-22 第三章 直線永磁同步電機伺服系統(tǒng)的PID 控制 22-32 3.1 PID 控制概述 22 3.2 PID 控制的基本原理 22-23 3.3 數(shù)字PID 控制闡述 23-26 3.3.1 數(shù)字PID 位置型控制算法 23-25 3.3.2 數(shù)字PID 增量型控制算法 25-26 3.4 PID 控制器各參數(shù)對直線永磁同步電機伺服系統(tǒng)控制性能的影響 26-31 3.4.1 直線永磁同步電機伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作

8、原理 26-27 3.4.2 比例系數(shù)Kp 對伺服系統(tǒng)性能的影響 27-28 3.4.3 積分系數(shù)Ki 對伺服系統(tǒng)性能的影響 28-30 3.4.4 微分系數(shù)Kd 對伺服系統(tǒng)性能的影響 30-31 3.5 本章小結(jié) 31-32 第四章 PMLSM 伺服系統(tǒng)的模糊PID 控制以及RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡整定PID 控制 32-49 4.1 模糊控制理論及神經(jīng)網(wǎng)絡理論概述 32-33 4.1.1 模糊控制理論概述 32 4.1.2 神經(jīng)網(wǎng)絡理論概述 32-33 4.2 模糊控制的基本原理以及模糊控制器 33-35

9、 4.3 直線永磁同步電機伺服系統(tǒng)的模糊PID 控制 35-39 4.3.1 模糊PID 控制器的引入 35 4.3.2 模糊PID 控制器基本結(jié)構(gòu)和參數(shù)整定原理 35-37 4.3.3 直線永磁同步電機伺服系統(tǒng)的模糊PID 控制 37-39 4.4 直線永磁同步電機伺服系統(tǒng)的RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡整定PID 控制 39-48 4.4.1 神經(jīng)網(wǎng)絡的發(fā)展簡史與自身特點 40-41 4.4.2 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡發(fā)展概況 41 4.4.3 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu) 41-43 4.4.4 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡學習算法介紹 4

10、3-45 4.4.5 直線永磁同步電機離散化數(shù)學模型的建立 45-46 4.4.6 直線永磁同步電機伺服系統(tǒng)的RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡整定PID 控制系統(tǒng)設計 46-47 4.4.7 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡PID 參數(shù)整定原理 47-48 4.5 本章小結(jié) 48-49 第五章 直線永磁同步電機伺服系統(tǒng)的智能神經(jīng)網(wǎng)絡控制 49-62 5.1 直線永磁同步電機伺服系統(tǒng)的智能神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理 49-50 5.2 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡辨識器設計及參數(shù)迭代算法 50-52 5.3 智能神經(jīng)網(wǎng)絡控制器設計 52-57 5.3.

11、1 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡（FNN）原理分析 53-54 5.3.2 PID 神經(jīng)網(wǎng)絡（PIDNN）原理分析 54-55 5.3.3 智能神經(jīng)網(wǎng)絡控制器各參數(shù)的學習算法 55-57 5.4 直線永磁同步電機伺服系統(tǒng)控制策略的仿真比較 57-61 5.4.1 PMLSM 伺服系統(tǒng)PID 控制仿真結(jié)果分析 57-58 5.4.2 PMLSM 伺服系統(tǒng)模糊PID 控制仿真結(jié)果分析 58-59 5.4.3 PMLSM 伺服系統(tǒng)的RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡整定PID 控制仿真結(jié)果分析 59-60 5.4.4 PMLSM 伺服系統(tǒng)智能神經(jīng)網(wǎng)絡控制仿真結(jié)果分析 60-61 5.5 本章小結(jié) 61-62 第六章 總結(jié)與展望 62-64 6.1 本文總結(jié) 62 6.2 研究展望 62-64 參考文獻 64-66 致謝 66-67 個人簡歷 67 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文 67