連續(xù)回轉(zhuǎn)電液伺服馬達(dá)是航空航天制導(dǎo)系統(tǒng)的核心設(shè)備,高性能的連續(xù)回轉(zhuǎn)馬達(dá)要求具有良好的超低速、高頻響、寬調(diào)速、高精度的特點(diǎn),而實(shí)際中由于連續(xù)回轉(zhuǎn)馬達(dá)電液伺服系統(tǒng)存在摩擦干擾、泄漏、振動(dòng)噪聲以及高度非線(xiàn)性和不確定因素,嚴(yán)重影響了連續(xù)回轉(zhuǎn)馬達(dá)電液伺服系統(tǒng)低速穩(wěn)定性。因此,本文針對(duì)摩擦干擾對(duì)系統(tǒng)低速性能的影響進(jìn)行控制策略的研究,并設(shè)計(jì)適用于連續(xù)回轉(zhuǎn)馬達(dá)電液伺服系統(tǒng)的控制器,以改善由摩擦引起的非線(xiàn)性和不確定性因素對(duì)系統(tǒng)性能的影響。在查閱大量國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,簡(jiǎn)述連續(xù)回轉(zhuǎn)馬達(dá),電液伺服系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和核心控制理論,以及摩擦模型的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展及常用的摩擦補(bǔ)償策略。首先建立電液伺服系統(tǒng)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,針對(duì)摩擦干擾問(wèn)題提出一種新型的Pol-Ind摩擦模型,對(duì)連續(xù)回轉(zhuǎn)電液伺服馬達(dá)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集,并利用改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法對(duì)Pol-Ind摩擦模型進(jìn)行參數(shù)辨識(shí),獲得連續(xù)回轉(zhuǎn)馬達(dá)電液伺服系統(tǒng)摩擦力矩的精確數(shù)學(xué)模型。其次針對(duì)連續(xù)回轉(zhuǎn)馬達(dá)電液伺服系統(tǒng)存在高度非線(xiàn)性因素的影響,提出一種自校正小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制策略,并采用Adam優(yōu)化算法對(duì)小波基函數(shù)中的尺度因子和位移因子進(jìn)行梯度尋優(yōu),設(shè)計(jì)自校正小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器,通過(guò)仿真與基于人群搜索優(yōu)化的PID控制進(jìn)行對(duì)比研究。然后針對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)不確定性,參數(shù)攝動(dòng)以及摩擦泄漏等非線(xiàn)性因素對(duì)連續(xù)回轉(zhuǎn)馬達(dá)電液伺服系統(tǒng)魯棒性和低速性的影響,提出一種具有Adaboost預(yù)測(cè)的連續(xù)回轉(zhuǎn)馬達(dá)電液伺服系統(tǒng)魯棒控制策略。通過(guò)與自校正小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器仿真對(duì)比研究,驗(yàn)證該魯棒控制器的可行性。最后搭建連續(xù)回轉(zhuǎn)馬達(dá)電液伺服系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái),利用C++Builder編寫(xiě)基于Adaboost預(yù)測(cè)魯棒控制器的控制程序,通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到正弦輸入信號(hào)的響應(yīng)特性曲線(xiàn),并與仿真結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證本文所設(shè)計(jì)的基于Adaboost預(yù)測(cè)魯棒控制器的有效性和正確性。
【學(xué)位單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TH117.1;V448.2
【部分圖文】：

Fig.3-15 The response characteristic curve of inp，在基于人群搜索的 PID 控制作用下，穩(wěn)態(tài)誤差，且趨近穩(wěn)態(tài)時(shí)間較長(zhǎng)，響應(yīng)速神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制作用下，系統(tǒng)具有較高的消除了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。因此，通過(guò)對(duì)比系統(tǒng)滿(mǎn)足斜坡響應(yīng)的性能要求。仿真研究ID 控制、自校正小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制作用下分別為不同頻率，幅值為 1°的正弦輸入信應(yīng)曲線(xiàn)、圖 b)為局部放大示意圖，實(shí)線(xiàn)表自校正小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制作用下的正弦輸人群搜索的 PID 控制作用下的響應(yīng)。進(jìn)行正弦系統(tǒng)仿真時(shí)，選擇的量化指標(biāo)信號(hào)的幅值誤差不超過(guò) 10%，相位滯后不在基于 Adam 優(yōu)化的自校正小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

連續(xù)回轉(zhuǎn)馬達(dá)電液伺服系統(tǒng)的精確控制。仿真研究低速跟隨性能，采用輸入信號(hào)為 0.001°/s 的經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器與基于 Adaboost 預(yù)測(cè)魯棒達(dá)電液伺服系統(tǒng)的斜坡響應(yīng)特性曲線(xiàn)如圖對(duì)比效果圖，小圖為其局部放大圖。曲線(xiàn)成的誤差帶，細(xì)實(shí)線(xiàn)為斜度為 0.001°/s 的斜經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制作用下的輸出響應(yīng)曲線(xiàn)，虛線(xiàn)用下電液伺服系統(tǒng)的輸出響應(yīng)曲線(xiàn)。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2849329