面向XYZ平臺(tái)的迭代學(xué)習(xí)控制方法研究及應(yīng)用
本文關(guān)鍵詞:面向XYZ平臺(tái)的迭代學(xué)習(xí)控制方法研究及應(yīng)用,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著機(jī)械加工精度要求的提高,對(duì)XYZ平臺(tái)的控制精度提出了很高的要求,迭代學(xué)習(xí)控制是針對(duì)這種精度控制任務(wù)而提出的,通過(guò)重復(fù)作業(yè),這種控制方法能夠?qū)崿F(xiàn)反饋控制難以企及的完全跟蹤。本文以三軸進(jìn)給伺服裝置為研究對(duì)象,研究系統(tǒng)如何快速跟蹤新的目標(biāo)軌跡問(wèn)題和存在初始位置誤差時(shí)如何實(shí)現(xiàn)對(duì)期望軌跡的完全跟蹤問(wèn)題。本文的主要工作和成果如下:1、通過(guò)查閱大量文獻(xiàn),對(duì)迭代學(xué)習(xí)控制方法及其初始位置誤差修正方法進(jìn)行了論述和分析。2、介紹了基于工業(yè)以太網(wǎng)EtherCAT的XYZ平臺(tái)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),并建立三軸XYZ平臺(tái)的二階模型。3、考慮XYZ平臺(tái)當(dāng)前期望軌跡與由以往軌跡基元經(jīng)旋轉(zhuǎn)和平移變換匹配組合而成軌跡相似的情況,提出了一種XYZ平臺(tái)的初次迭代控制信號(hào)提取方法。該方法通過(guò)對(duì)軌跡基元的控制信號(hào)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、平移、拼接,并在拼接處進(jìn)行無(wú)擾切換,從而得到當(dāng)前期望軌跡的初次迭代控制信號(hào)。4、針對(duì)初始位置偏移問(wèn)題,提出分段濾波迭代學(xué)習(xí)控制方法。該方法在初始段內(nèi),設(shè)計(jì)較高的初始截止頻率以衰減初始位置誤差;中間段,設(shè)置斜波過(guò)渡,減少對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的擾動(dòng);剩余時(shí)間段內(nèi),降低截止頻率以保證學(xué)習(xí)的收斂性。5、基于CoDeSys軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)對(duì)上述方法進(jìn)行了編程實(shí)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了所提出方法的有效性。6、總結(jié)本文已做的工作,并進(jìn)行了展望。
【關(guān)鍵詞】:迭代學(xué)習(xí)控制 初次迭代控制信號(hào) 初始位置偏移 XYZ平臺(tái) CoDeSys
【學(xué)位授予單位】:浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TP13
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-16
- 1.1 迭代學(xué)習(xí)控制概述10-11
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
- 1.2.1 迭代學(xué)習(xí)控制方法研究現(xiàn)狀11-13
- 1.2.2 初始位置誤差修正的迭代學(xué)習(xí)控制方法研究現(xiàn)狀13-14
- 1.3 本文研究?jī)?nèi)容與各章節(jié)安排14-16
- 第2章 XYZ平臺(tái)的建模16-27
- 2.1 引言16
- 2.2 三軸XYZ平臺(tái)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)16-20
- 2.3 XYZ軸二階模型20-26
- 2.3.1 三軸XYZ平臺(tái)傳遞函數(shù)的推導(dǎo)20-23
- 2.3.2 XYZ軸二階模型參數(shù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量23-26
- 2.4 本章小結(jié)26-27
- 第3章 XYZ平臺(tái)的初次迭代控制信號(hào)提取方法27-41
- 3.1 引言27
- 3.2 問(wèn)題描述27-30
- 3.3 軌跡基元控制信號(hào)的獲取30-32
- 3.4 迭代學(xué)習(xí)控制初次迭代控制信號(hào)的獲取32-35
- 3.5 仿真研究35-40
- 3.6 本章小結(jié)40-41
- 第4章 XYZ平臺(tái)的分段濾波迭代學(xué)習(xí)控制方法41-58
- 4.1 引言41
- 4.2 問(wèn)題描述41-43
- 4.3 XYZ平臺(tái)各軸的濾波器的截止頻率設(shè)計(jì)43-53
- 4.3.1 X軸的濾波器截止頻率設(shè)計(jì)43-46
- 4.3.2 Y軸的濾波器截止頻率設(shè)計(jì)46-50
- 4.3.3 Z軸的濾波器截止頻率設(shè)計(jì)50-53
- 4.4 仿真結(jié)果53-57
- 4.4.1 X軸仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果53-54
- 4.4.2 Y軸仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果54-56
- 4.4.3 Z軸仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果56-57
- 4.5 本章小結(jié)57-58
- 第5章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證58-82
- 5.1 引言58
- 5.2 系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)58-68
- 5.2.1 CoDeSys SoftMotion介紹58-59
- 5.2.2 系統(tǒng)硬件測(cè)試59-60
- 5.2.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)60-68
- 5.3 XYZ平臺(tái)的初次迭代控制信號(hào)提取方法的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證68-77
- 5.3.1 各基元的跟蹤結(jié)果68-73
- 5.3.2 三維空間單位平移基元的跟蹤結(jié)果73-74
- 5.3.3 采用初次迭代控制信號(hào)的期望軌跡的第一次跟蹤結(jié)果74-77
- 5.4 XYZ平臺(tái)的分段濾波迭代學(xué)習(xí)控制方法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證77-81
- 5.5 本章小結(jié)81-82
- 第6章 結(jié)論與展望82-84
- 6.1 結(jié)論82-83
- 6.2 展望83-84
- 參考文獻(xiàn)84-87
- 致謝87-88
- 攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目和成果88
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