轉(zhuǎn)子不平衡是導(dǎo)致轉(zhuǎn)子振動(dòng)的一個(gè)主要原因,轉(zhuǎn)子的振動(dòng)會(huì)影響機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況和精度,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致安全事故,危及工作人員的生命安全。相對(duì)于傳統(tǒng)的離線平衡技術(shù),轉(zhuǎn)子在線自動(dòng)平衡技術(shù)能夠在不停機(jī)的情況下完成轉(zhuǎn)子的平衡操作,抑制轉(zhuǎn)子的振動(dòng),實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)機(jī)械高效平穩(wěn)地運(yùn)行。然而,轉(zhuǎn)子在線自動(dòng)平衡過程中會(huì)存在時(shí)滯,時(shí)滯會(huì)影響轉(zhuǎn)子在線自動(dòng)平衡控制的性能。本文考慮控制過程中的時(shí)滯影響,對(duì)轉(zhuǎn)子在線自動(dòng)平衡控制方法進(jìn)行研究,研究的主要內(nèi)容如下:首先,建立時(shí)滯轉(zhuǎn)子在線自動(dòng)平衡控制系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型,在動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上,構(gòu)建控制系統(tǒng)時(shí)滯辨識(shí)的優(yōu)化模型,提出了一種改進(jìn)的果蠅優(yōu)化算法對(duì)控制系統(tǒng)的時(shí)滯參數(shù)進(jìn)行辨識(shí),并通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該方法能夠高效準(zhǔn)確地辨識(shí)控制系統(tǒng)中的時(shí)滯。其次,提出了一種改進(jìn)Smith預(yù)估控制的時(shí)滯轉(zhuǎn)子在線自動(dòng)平衡控制方法,根據(jù)建立的含時(shí)滯的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,構(gòu)建Smith預(yù)估器以消除控制系統(tǒng)中的時(shí)滯影響,引入單神經(jīng)元PID控制技術(shù)和模糊控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了PID控制器的參數(shù)和增益的自適應(yīng)調(diào)整,提高了控制器的性能,并通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該方法的有效性,該方法能夠有效地抑制轉(zhuǎn)子振動(dòng)。再次,提出了一種基于LQR的時(shí)滯... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

輸入輸出隸屬度函數(shù)

規(guī)則滿足以下條件：當(dāng)系統(tǒng)的偏差比較大時(shí)，選擇較大的控制良好的跟蹤能力；當(dāng)系統(tǒng)的偏差和偏差率大小適中時(shí)，選擇較系統(tǒng)的超調(diào)；當(dāng)偏差比較小時(shí)，選擇稍大的增益，保證系統(tǒng)的力。解模糊操作采用工業(yè)中常用的重心法。模糊控制器輸出曲 所示。

自動(dòng)平衡控制。選用的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的參數(shù)如下：轉(zhuǎn)子圓盤的質(zhì)量為 m=1.5kg，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的彎曲剛度為 k=2000N/m，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的阻尼系數(shù)為 c=0.2Ns/m，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的偏心距為 e=0.002m，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速為 n=3000r/min，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的時(shí)滯為 τ=0.01s，采樣時(shí)間 T=0.0001s。根據(jù)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的參數(shù)以及采樣時(shí)間 T=0.0001s，可以計(jì)算得到轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的離散傳遞函數(shù) H(z)：9 923.333314814885597 10 3.333300000179421 10( )1.999973333525925 +0.999986666755555zH zz z (3.22)根據(jù)式(3.23)可以計(jì)算得到轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在未加控制力時(shí)轉(zhuǎn)子的振動(dòng)幅值，轉(zhuǎn)子的振動(dòng)幅值為 2.03mm。22 2 2( ) ( )x ymeD Dk m c (3.23)本文設(shè)計(jì)的模糊自整定單神經(jīng)元 PID 控制器仿真模型如圖 3.11 所示，利用模糊控制器對(duì)單神經(jīng)元 PID 的增益進(jìn)行整定。

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本文編號(hào)：3305248