基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)遲滯非線性系統(tǒng)建模與控制.pdf

1、作為一種典型的智能結(jié)構(gòu)，壓電作動(dòng)器具有分辨率高、響應(yīng)快、能量密度大等特點(diǎn)，在航空航天、生命科學(xué)、精密定位與測量、振動(dòng)主動(dòng)控制等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。然而其本身固有的遲滯非線性特性，增加了壓電作動(dòng)器的控制難度，嚴(yán)重的可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩。而且遲滯非線性特性是率相關(guān)的，大大加劇了模型建立和控制的難度。如何有效對(duì)智能結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模和控制，具有重要的理論研究的意義和工程應(yīng)用的價(jià)值。本文基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，研究壓電作動(dòng)器的建模和控制問題，深入研究其

2、率相關(guān)遲滯非線性。主要工作如下:
　　接收和調(diào)試了相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，設(shè)定了設(shè)備的使用條件和參數(shù)，搭建了研究遲滯非線性系統(tǒng)的整套實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。學(xué)習(xí)并實(shí)現(xiàn)了MPI模型，對(duì)壓電作動(dòng)器和超磁致伸縮作動(dòng)器的特性進(jìn)行了初步的了解和研究，對(duì)智能結(jié)構(gòu)的遲滯非線性和率相關(guān)性有了一定認(rèn)識(shí)。學(xué)習(xí)使用了dSPACE配套的開發(fā)軟件，熟悉了完整的實(shí)驗(yàn)開發(fā)流程，掌握了建模和控制的思路和步驟。
　　采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和ARX模型構(gòu)建了壓電作動(dòng)器的Hammers

3、tein模型，分別表征壓電作動(dòng)器的遲滯特性和率相關(guān)性。為了克服壓電作動(dòng)器的多值映射性，編寫了基于PI模型的遲滯因子，作為RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輔助輸入。給出了遲滯模型的辨識(shí)方法，和壓電作動(dòng)器的實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的壓電作動(dòng)器建模方法容易辨識(shí)，模型結(jié)構(gòu)簡單，頻率泛化能力強(qiáng)。實(shí)現(xiàn)了基于MPI模型和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的壓電作動(dòng)器模型，對(duì)三種模型的建模效果進(jìn)行了比較和分析。
　　掌握了基于dSPACE實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的控制系統(tǒng)開發(fā)步