直線伺服系統(tǒng)的智能互補滑?刂蒲芯
發(fā)布時間:2017-04-06 19:25
本文關鍵詞:直線伺服系統(tǒng)的智能互補滑?刂蒲芯,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著我國科學技術迅猛發(fā)展,工業(yè)領域對數(shù)控加工提出了高速高精要求。永磁直線同步電機(PMLSM)具有結構簡單、定位精度高、推力大、響應速度快等優(yōu)點,因此在數(shù)控加工領域得到了廣泛應用。針對PMLSM易受端部效應、參數(shù)變化、非線性摩擦和外部擾動等不確定性因素影響,提出了互補滑?刂(CSMC)和智能互補滑?刂(ICSMC),來提高PMLSM伺服系統(tǒng)位置跟蹤精度、改善系統(tǒng)的魯棒性和快速性。首先,介紹了PMLSM的基本結構和工作原理,分析了影響直線伺服系統(tǒng)的不確定性因素產(chǎn)生原因,建立了含有不確定性因素的PMLSM數(shù)學模型。為了提高系統(tǒng)跟蹤精度,設計了基于CSMC的PMLSM伺服控制系統(tǒng)。CSMC的滑模面采用廣義滑模面和互補滑模面相結合的設計,使系統(tǒng)位置跟蹤誤差在空間內(nèi)沿著兩滑模面的交集向零點滑動,這樣提高了系統(tǒng)的跟蹤性能。切換函數(shù)選擇飽和函數(shù),使得系統(tǒng)在邊界層以外時采用常規(guī)的滑模控制,在邊界層內(nèi)使用連續(xù)狀態(tài)的反饋控制,可以有效地削弱抖振。并利用李雅普諾夫定理,證明了該控制方法能夠保證系統(tǒng)跟蹤誤差的收斂性。然后,考慮到在CSMC的設計中邊界層厚度需要通過試湊法來選取,并且邊界層厚度選擇不當會使系統(tǒng)無法同時具有良好的跟蹤精度和較強的魯棒性,為此設計了基于ICSMC的PMLSM伺服控制系統(tǒng)。ICSMC滑模面的設計在采用兩滑模面結合的基礎上,采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡對系統(tǒng)不確定性因素進行在線估計,進而提高了系統(tǒng)的魯棒性。同時,利用李雅普諾夫定理證明了ICSMC能使系統(tǒng)跟蹤誤差收斂,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。最后,針對所提出的控制方法,分別建立了基于傳統(tǒng)滑?刂(SMC)、基于CSMC和基于ICSMC的PMLSM系統(tǒng)仿真模型,進行了仿真對比分析。仿真結果表明,與SMC系統(tǒng)和CSMC系統(tǒng)相比,ICSMC系統(tǒng)位置跟蹤精度更高,快速性更好,魯棒性更強。因此,ICSMC具有更好的控制效果,能夠滿足實際應用的高速高精需求。
【關鍵詞】:永磁直線同步電機 滑?刂 智能互補滑?刂 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡
【學位授予單位】:沈陽工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TM921.541
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-16
- 1.1 課題研究背景9-10
- 1.2 直線伺服系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
- 1.3 常見的直線伺服系統(tǒng)控制策略13-14
- 1.4 課題具體研究內(nèi)容14-16
- 第2章 PMLSM數(shù)學模型及工作原理16-26
- 2.1 PMLSM的基本結構及其工作原理16-18
- 2.1.1 PMLSM的基本結構16-17
- 2.1.2 PMLSM工作原理17-18
- 2.2 PMLSM數(shù)學模型18-20
- 2.3 PMLSM矢量控制20-23
- 2.4 PMLSM中不確定性分析23-25
- 2.4.1 端部效應23-24
- 2.4.2 參數(shù)變化24
- 2.4.3 非線性摩擦24
- 2.4.4 紋波推力擾動24
- 2.4.5 齒槽推力擾動24-25
- 2.5 本章小結25-26
- 第3章 PMLSM互補滑?刂葡到y(tǒng)設計26-38
- 3.1 滑?刂26-32
- 3.1.1 滑?刂坪喗26-27
- 3.1.2 滑?刂频亩墩駟栴}27-29
- 3.1.3 滑?刂苹驹29-30
- 3.1.4 滑?刂瞥R娫O計方法30-32
- 3.2 傳統(tǒng)滑?刂破髟O計32-34
- 3.3 互補滑?刂破髟O計34-37
- 3.4 本章小結37-38
- 第4章 PMLSM智能互補滑?刂葡到y(tǒng)設計38-45
- 4.1 神經(jīng)網(wǎng)絡原理38-40
- 4.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡40-41
- 4.3 智能互補滑?刂破髟O計41-44
- 4.4 本章小結44-45
- 第5章 PMLSM伺服系統(tǒng)仿真分析45-58
- 5.1 PMLSM伺服系統(tǒng)仿真模型45-47
- 5.1.1 PMLSM仿真模型45-47
- 5.1.2 PMLSM系統(tǒng)仿真分析47
- 5.2 系統(tǒng)仿真分析47-56
- 5.3 本章小結56-58
- 第6章 結論58-59
- 參考文獻59-62
- 在學研究成果62-63
- 致謝63
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條
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本文關鍵詞:直線伺服系統(tǒng)的智能互補滑?刂蒲芯,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:289533
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