直線永磁同步電機伺服系統(tǒng)的智能神經(jīng)網(wǎng)絡控制研究.pdf

1、進入21世紀以來,由于科學技術的飛速發(fā)展,使得直線永磁同步電機得到了廣泛的應用和發(fā)展。與傳統(tǒng)的旋轉電機相比,直線永磁同步電機具有結構簡單、效率高、高精度、良好的可靠性等優(yōu)勢。因此在航空、航天、數(shù)控機床、加工中心以及機器人等場合得到了廣泛的應用。
　　本文主要對直線永磁同步電機伺服系統(tǒng)進行了研究,選擇直線永磁同步電機作為被控對象,針對直線永磁同步電機伺服系統(tǒng)本身存在的缺陷,對伺服系統(tǒng)的控制方案進行了優(yōu)化設計。與經(jīng)典的“旋轉電機加滾珠

2、絲杠”的進給方式相比較,雖然直線永磁同步電機伺服系統(tǒng)大大消除了機械傳動所引起的不良影響,但卻給直線永磁同步電機的控制帶來了一定的難度,為了使直線永磁同步電機伺服系統(tǒng)取得良好的控制效果,尋求有效的控制策略已迫在眉睫。
　　迄今為止,傳統(tǒng)的PID控制依然是歷史最為悠久、應用最為廣泛的一種基本控制方式。但是直線永磁同步電機具有很強的非線性、時變不確定、難以建立精確的數(shù)學模型等特點,因此采用傳統(tǒng)的PID控制已難以取得良好的控制效果。

3、>　　隨著智能控制技術的不斷發(fā)展,尤其是模糊控制以及神經(jīng)網(wǎng)絡控制的出現(xiàn),為解決復雜非線性、時變不確定系統(tǒng)的控制問題開拓了新的視野。將傳統(tǒng)的PID控制與模糊邏輯結合形成的模糊PID控制以及將RBF神經(jīng)網(wǎng)絡與傳統(tǒng)的PID控制結合形成的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡整定PID控制,都在一定程度上改善了直線永磁同步電機伺服系統(tǒng)的控制性能。雖然模糊PID控制、RBF神經(jīng)網(wǎng)絡整定PID控制都為直線永磁同步電機伺服系統(tǒng)的控制開拓了新的思路,但是在利用模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)

4、絡時要盡量克服自身存在的本質缺陷,比如模糊控制拘泥于控制規(guī)則的啟發(fā)式調整,而神經(jīng)網(wǎng)絡則不能充分利用工程技術人員的經(jīng)驗知識,尤其是參數(shù)迭代算法容易陷入局部最小,甚至難以滿足實時性控制。
　　為了改善模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡以上的缺陷和不足,本文提出了一種智能神經(jīng)網(wǎng)絡控制策略:以RBF神經(jīng)網(wǎng)絡作為伺服系統(tǒng)的辨識器,綜合模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡以及傳統(tǒng)PID控制各自優(yōu)點于一體所形成的智能神經(jīng)網(wǎng)絡作為控制器,參數(shù)優(yōu)化算法采用經(jīng)典的BP算法。利用MAT