论文题目: 交流伺服驱动系统新型控制策略研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 控制理论与控制工程
作者: 王瑞明
导师: 蒋静坪
关键词: 交流伺服驱动,模糊控制,神经网络,模糊神经网络,免疫遗传算法,反馈线性化,径向基函数神经网络,自适应,滑模变结构控制,抖振
文献来源: 浙江大学
发表年度: 2005
论文摘要: 交流伺服技术的应用越来越广,人们对其要求也越来越高。由于交流伺服系统本质上具有非线性、多变量、参数时变的性质,因此要实现高品质的控制,对控制策略就提出了很高的要求。针对传统控制方法对交流电动机数学模型依赖性强的缺点,本文结合模糊逻辑、神经网络、滑模变结构控制以及反馈线性化控制设计了几种控制器。 首先对交流电动机伺服驱动系统进行了建模,在研究交流电动机物理方程、转矩方程的基础上建立了交流伺服驱动系统的数学模型,然后研究其控制的各种控制算法。 基于反步递推算法的径向基函数神经网络自适应控制器是以径向基函数神经网络控制器代替利用反步递推算法设计的反馈线性化控制律。径向基函数神经网络控制器的学习法则、控制器以及不确定项的边界值的自适应估计律均通过李亚普诺夫稳定性理论推导得出。控制系统不仅满足了渐近稳定的条件,而且对于系统不确定项具有相当好的鲁棒性。 自适应滑模变结构控制器是以李亚普诺夫稳定性理论为基础,结合滑模控制技术和自适应控制律来实现稳定控制的目的。其中的自适应律用来估计受控系统所受未知扰动量的大小,避免了在设计传统滑模变结构控制器时必须要求知道扰动量大小的限制。并且利用遗传算法在线优化理想的切换参数和自适应律的自适应参数,从而降低了电流命令的抖振现象,保证了原来系统的稳定性。 基于神经网络的模糊控制器,利用神经网络调整模糊控制器内部参数,使得模糊控制器能够自适应调整隶属函数,达到智能控制的目的。基于遗传算法优化的模糊神经网络控制器,是利用遗传算法在线调整模糊神经网络的学习速率和隶属函数层与规划层之间的连接权值。设计的控制器不仅具有良好的跟踪性能,且具有较强的鲁棒性,改善了交流伺服驱动系统的响应性能。
论文目录:
第一章 绪论
§1.1 伺服系统发展概述
§1.2 交流伺服驱动技术现状与发展趋势
§1.3 交流伺服驱动技术有待解决的部分问题
§1.4 研究背景及意义
§1.5 论文的主要研究内容
§1.6 论文提纲
第二章 交流伺服驱动系统的数学模型
§2.1 引言
§2.2 交流电动机的数学模型
§2.3 交流电动机转子磁场定向控制
§2.4 交流电动机机械参数辨识
§2.5 本章小结
第三章 基于径向基函数神经网络的自适应控制技术
§3.1 引言
§3.2 非线性系统的反步递推控制
3.2.1 非线性系统描述
3.2.2 反步递推控制设计
§3.3 基于径向基函数神经网络的自适应控制
3.3.1 径向基函数神经网络
3.3.2 基于Lyapunov稳定理论的径向基函数神经网络自适应律
§3.4 交流伺服驱动径向基函数神经网络自适应控制
3.4.1 交流伺服驱动系统描述
3.4.2 交流伺服驱动系统的反步递推控制
3.4.3 交流伺服驱动系统的径向基函数神经网络自适应控制
§3.5 仿真试验结果
§3.6 本章小结
第四章 交流伺服驱动自适应滑模控制技术
§4.1 引言
§4.2 滑模控制原理
§4.3 线性不确定系统的滑模变结构控制
4.3.1 线性不确定系统描述
4.3.2 标称系统分析
4.3.3 切换超平面设计
4.3.4 自适应滑模变结构控制设计
§4.4 交流伺服驱动系统的自适应滑模控制
4.4.1 交流伺服驱动系统说明
4.4.2 积分滑模面的设计
4.4.3 滑模位置控制器设计
4.4.4 自适应滑模位置控制器设计
§4.5 基于遗传算法优化的自适应滑模位置控制器设计
4.5.1 适应性遗传算法
4.5.2 基于遗传算法优化的自适应滑模位置控制器设计
§4.6 仿真试验结果
4.6.1 自适应滑模位置控制器的仿真结果
4.6.2 基于遗传算法优化的自适应滑模位置控制器的仿真结果
§4.7 本章小结
第五章 交流伺服驱动系统的模糊神经网络控制
§5.1 引言
§5.2 基于神经网络的模糊控制器
5.2.1 控制系统结构
5.2.2 单神经元网络辨识器设计
5.2.3 自适应模糊控制器设计
5.2.4 模糊控制器内部参数的调整
5.2.5 基于神经网络的模糊控制器算法流程
§5.3 基于遗传优化的模糊神经网络控制
5.3.1 模糊神经网络
5.3.2 免疫遗传算法
5.3.3 基于遗传算法优化的模糊神经网络控制系统
5.3.4 免疫遗传算法的步骤
§5.4 仿真试验研究
§5.5 本章小结
第六章 交流伺服驱动系统的设计与实现
§6.1 引言
§6.2 数字伺服驱动系统的基本结构
§6.3 试验交流伺服系统
6.3.1 AC200伺服驱动系统
6.3.2 位置反馈单元
6.3.3 系统软件结构
§6.4 试验结果
§6.5 本章小结
第七章 全文总结与展望
参考文献
致谢
博士期间的研究论文
作者简历
发布时间: 2005-07-14
参考文献
- [1].永磁同步电机伺服驱动系统若干关键技术研究[D]. 黄富长.大连理工大学2014
- [2].永磁伺服驱动系统中的振动抑制研究[D]. 李琼.华中科技大学2016
标签：交流伺服驱动论文; 模糊控制论文; 神经网络论文; 模糊神经网络论文; 免疫遗传算法论文; 反馈线性化论文; 径向基函数神经网络论文; 自适应论文; 滑模变结构控制论文; 抖振论文;