本文關鍵詞：三維橢圓振動切削系統(tǒng)建模及其控制的研究

  更多相關文章： 橢圓振動切削 柔性鉸鏈 動力學建模 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡自適應滑�？刂�

【摘要】：三維橢圓振動切削(Elliptical Vibration Cutting,EVC)是近年來發(fā)展起來的一種新的加工方法,可獲得微納加工所需的切削運動,用于改善某些難加工材料的切削加工性等。合理的機械結(jié)構(gòu)以及控制方法是三維EVC在加工中實現(xiàn)最佳性能的重要保障。現(xiàn)有的三維EVC裝置對于消除各軸之間的運動耦合、三維橢圓運動軌跡的可控制性以及三維橢圓運動對驅(qū)動的非線性等問題沒有合理的解決方案。本文將主要針對這幾個方面的問題進行深入研究。基于課題組研制的柔性鉸鏈混聯(lián)驅(qū)動三維EVC裝置進行動力學建模。首先對課題組研制的三維EVC裝置進行了簡單介紹,然后對裝置簡化模型進行系統(tǒng)動力學建模,得出各向傳遞函數(shù)為三階參數(shù)模型。本文針對所研究的三維EVC裝置的系統(tǒng)動力學模型,具體研究分析了RBF神經(jīng)網(wǎng)絡控制方法和自適應滑�？刂品椒ǖ膬�(yōu)缺點。在RBF神經(jīng)網(wǎng)絡和自適應滑模兩種控制策略的基礎上,提出了RBF神經(jīng)網(wǎng)絡自適應滑�？刂品椒�,此方法具有兩種控制策略的優(yōu)點,且相互影響一定程度上彌補了各自的不足�；谌S橢圓振動切削系統(tǒng)的非線性特征,設計滑�？刂坡�,結(jié)合改進的深度學習神經(jīng)網(wǎng)絡控制算法。對系統(tǒng)模型采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡自適應滑�？刂破鱽磉M行控制。并采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡對傳遞函數(shù)進行辨識比較,得出精確傳遞函數(shù)。采用設計的控制器和裝置模型進行仿真分析,仿真的結(jié)果表明,RBF神經(jīng)網(wǎng)絡自適應滑模控制器可以有效的抑制抖振問題,具有很強的魯棒性。搭建NI模擬控制平臺進行驗證實驗。首先搭建了NI模擬控制器的控制實驗平臺,編輯控制程序,將已設定好的參數(shù)輸入模擬控制器,采集數(shù)據(jù),輸入到裝置模型中,得出裝置的位移跟蹤曲線和速度跟蹤曲線。分析實驗結(jié)果,驗證本文設計控制器的可行性和優(yōu)越性。
【關鍵詞】：橢圓振動切削 柔性鉸鏈 動力學建模 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡自適應滑�？刂�
【學位授予單位】：長春工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG506.5;TP273
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-18
• 1.1 課題的來源及意義8-12
• 1.1.1 課題的來源8
• 1.1.2 課題研究的背景和意義8-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 橢圓振動切削的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡自適應滑模控制的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容16
• 1.4 本文組織結(jié)構(gòu)16-18
• 第二章 三維EVC裝置系統(tǒng)動力學建模18-29
• 2.1 系統(tǒng)動力學原理18-19
• 2.2 三維EVC裝置介紹19-20
• 2.3 三維EVC系統(tǒng)動力學建模20-24
• 2.3.1 壓電致動器模型和特性20-22
• 2.3.2 柔性鉸鏈機構(gòu)模型22-24
• 2.3.3 三維EVC系統(tǒng)模型24
• 2.4 裝置整體剛度和固有頻率計算24-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第三章 三維EVC控制器設計及仿真分析29-45
• 3.1 傳統(tǒng)控制策略29-32
• 3.1.1 神經(jīng)網(wǎng)絡控制29-30
• 3.1.2 徑向基函數(shù)（RBF）神經(jīng)網(wǎng)絡控制30-31
• 3.1.3 滑模變結(jié)構(gòu)控制31-32
• 3.2 三維橢圓振動切削系統(tǒng)控制器設計32-36
• 3.2.1 改進的深度學習（Deep Learning）控制算法32-34
• 3.2.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡自適應滑�？刂破髟O計34-36
• 3.3 仿真分析36-44
• 3.3.1 參數(shù)整定方法36-37
• 3.3.2 傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡自適應滑模控制仿真分析37-40
• 3.3.3 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡自適應滑�？刂品抡娣治�40-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第四章 三維EVC控制系統(tǒng)的驗證實驗45-54
• 4.1 三維EVC控制實驗臺的搭建45-49
• 4.1.1 模擬控制器介紹45-47
• 4.1.2 實驗臺搭建47-49
• 4.2 三維EVC控制實驗49-51
• 4.2.1 LabVIEW控制系統(tǒng)模塊調(diào)用49-50
• 4.2.2 實例實驗50-51
• 4.3 實驗結(jié)果與分析51-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 第五章 總結(jié)與展望54-56
• 5.1 全文總結(jié)54-55
• 5.2 工作展望55-56
• 致謝56-57
• 參考文獻57-60
• 作者簡介60
• 攻讀碩士學位期間研究成果60

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本文編號：948507