音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)的二自由度微定位平臺(tái)性能與控制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-16 13:46
隨著科技水平的快速發(fā)展,精密加工領(lǐng)域的各項(xiàng)要求越來(lái)越嚴(yán)格,對(duì)于加工精度的要求越來(lái)越高。精密加工的精度很大程度上取決于其裝備的精密微定位平臺(tái)的性能及精度。因此,對(duì)精密微定位平臺(tái)的不斷研究對(duì)于提高精密加工制造的性能起著非常重要的作用。本文研究了音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)的二自由度柔性微定位平臺(tái),分析了其承載能力、靜態(tài)特性及動(dòng)態(tài)特性,研究了其系統(tǒng)辨識(shí)和控制方案;谟邢拊浖抡婧蛯(shí)驗(yàn)兩種方法分析了其靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能,考察了其承載能力等特性。在對(duì)微定位平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)辨識(shí)研究時(shí),考慮到系統(tǒng)是復(fù)雜的非線性系統(tǒng),所以采用了適用于非線性系統(tǒng)辨識(shí)的BP神經(jīng)網(wǎng)路辨識(shí)方法,而為了克服神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)非線性系統(tǒng)建模辨識(shí)時(shí)存在的一些缺陷,如局部極小值與收斂速度慢,采用遺傳算法優(yōu)化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了辨識(shí)。在對(duì)系統(tǒng)的逆模型進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型辨識(shí)之后,利用辨識(shí)所得的系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆模型進(jìn)行了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID復(fù)合逆控制。最后通過(guò)基于MATLAB/Simulink的仿真及基于dSPACE的試驗(yàn)對(duì)辨識(shí)方法及控制方法進(jìn)行了驗(yàn)證,證明了遺傳算法優(yōu)化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)方法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID復(fù)合逆控制方法的可行性與優(yōu)越性。
【文章來(lái)源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
字母注釋表
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.2 微定位系統(tǒng)的組成
1.2.1 微驅(qū)動(dòng)器
1.2.2 微位移傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
1.2.3 微位移傳感器
1.2.4 微定位平臺(tái)的控制技術(shù)
1.3 微定位平臺(tái)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 微定位平臺(tái)設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀
1.3.2 微定位平臺(tái)控制研究現(xiàn)狀
1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 微定位平臺(tái)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)整體構(gòu)建
2.1 引言
2.2 微定位平臺(tái)的結(jié)構(gòu)介紹
2.3 微定位平臺(tái)驅(qū)動(dòng)器
2.4 微定位平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
2.4.1 微定位平臺(tái)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的組成
2.4.2 微定位平臺(tái)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)流程
2.5 本章小結(jié)
第三章 微定位平臺(tái)性能分析
3.1 引言
3.2 微定位平臺(tái)固有頻率分析
3.3 微定位平臺(tái)的承載性能分析
3.3.1 微定位平臺(tái)的承載性能仿真研究
3.3.2 微定位平臺(tái)的承載性能的實(shí)驗(yàn)研究
3.4 微定位平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)特性分析
3.4.1 驅(qū)動(dòng)器音圈電機(jī)的建模
3.4.2 微定位平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)建模
3.4.3 音圈電機(jī)與微定位平臺(tái)的機(jī)電耦合模型
3.5 本章小結(jié)
第四章 微定位平臺(tái)遺傳神經(jīng)辨識(shí)
4.1 引言
4.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)
4.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)原理
4.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
4.2.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)的訓(xùn)練算法
4.3 遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
4.3.1 遺傳算法的基本原理
4.3.2 遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
4.4 遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)仿真
4.5 遺傳BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)微定位平臺(tái)的辨識(shí)
4.6 本章小結(jié)
第五章 微定位平臺(tái)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID復(fù)合逆控制
5.1 引言
5.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制
5.2.1 逆系統(tǒng)
5.2.2 逆控制
5.2.3 微定位平臺(tái)系統(tǒng)可逆性判別
5.2.4 微定位平臺(tái)系統(tǒng)逆模型的辨識(shí)
5.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID復(fù)合逆控制
5.4 微定位平臺(tái)控制實(shí)驗(yàn)
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明
致謝
本文編號(hào):3439915
【文章來(lái)源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
字母注釋表
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.2 微定位系統(tǒng)的組成
1.2.1 微驅(qū)動(dòng)器
1.2.2 微位移傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
1.2.3 微位移傳感器
1.2.4 微定位平臺(tái)的控制技術(shù)
1.3 微定位平臺(tái)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 微定位平臺(tái)設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀
1.3.2 微定位平臺(tái)控制研究現(xiàn)狀
1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 微定位平臺(tái)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)整體構(gòu)建
2.1 引言
2.2 微定位平臺(tái)的結(jié)構(gòu)介紹
2.3 微定位平臺(tái)驅(qū)動(dòng)器
2.4 微定位平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
2.4.1 微定位平臺(tái)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的組成
2.4.2 微定位平臺(tái)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)流程
2.5 本章小結(jié)
第三章 微定位平臺(tái)性能分析
3.1 引言
3.2 微定位平臺(tái)固有頻率分析
3.3 微定位平臺(tái)的承載性能分析
3.3.1 微定位平臺(tái)的承載性能仿真研究
3.3.2 微定位平臺(tái)的承載性能的實(shí)驗(yàn)研究
3.4 微定位平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)特性分析
3.4.1 驅(qū)動(dòng)器音圈電機(jī)的建模
3.4.2 微定位平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)建模
3.4.3 音圈電機(jī)與微定位平臺(tái)的機(jī)電耦合模型
3.5 本章小結(jié)
第四章 微定位平臺(tái)遺傳神經(jīng)辨識(shí)
4.1 引言
4.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)
4.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)原理
4.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
4.2.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)的訓(xùn)練算法
4.3 遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
4.3.1 遺傳算法的基本原理
4.3.2 遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
4.4 遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)仿真
4.5 遺傳BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)微定位平臺(tái)的辨識(shí)
4.6 本章小結(jié)
第五章 微定位平臺(tái)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID復(fù)合逆控制
5.1 引言
5.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制
5.2.1 逆系統(tǒng)
5.2.2 逆控制
5.2.3 微定位平臺(tái)系統(tǒng)可逆性判別
5.2.4 微定位平臺(tái)系統(tǒng)逆模型的辨識(shí)
5.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID復(fù)合逆控制
5.4 微定位平臺(tái)控制實(shí)驗(yàn)
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明
致謝
本文編號(hào):3439915
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