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《交流伺服系統(tǒng)單神經(jīng)元PID自適應(yīng)預(yù)測(cè)聯(lián)合控制.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、J?vJ，一●●???，?一一-2015年12月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueDec．2015文章編號(hào)：1001—2265(2015)12—0046—03DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．12．013交流伺服系統(tǒng)單神經(jīng)元PID自適應(yīng)預(yù)測(cè)聯(lián)合控制水張營(yíng)，鞏永光，陳立鋒(1．濟(jì)寧學(xué)院物理與信息工程系，山東曲阜273155；2．南京理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，南京210094)摘要：針對(duì)交流伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、負(fù)載力矩變化大的特點(diǎn)，提出了聯(lián)合控制策略。設(shè)計(jì)自適應(yīng)預(yù)測(cè)控制器
2、和單神經(jīng)元PID控制器，自適應(yīng)預(yù)測(cè)控制可實(shí)現(xiàn)較好的跟蹤特性和魯棒性，單神經(jīng)元PID控制可對(duì)傳統(tǒng)PID控制器的比例、積分、微分系數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，抑制了參數(shù)攝動(dòng)和負(fù)載擾動(dòng)。仿真結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的聯(lián)合控制器能夠保證系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)性能。關(guān)鍵詞：?jiǎn)紊窠?jīng)元PID控制；自適應(yīng)預(yù)測(cè)控制；交流伺服系統(tǒng)；聯(lián)合控制中圖分類號(hào)：TH166；TG65文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AJointControlofSingleNeuronPIDandAdaptivePredictioninACServoSystemZHANGYing．GONGYong．guang．CHENLi．feng(1．Departm
3、entofPhysicsandInformationEngineering，JiningUniversity，QufuShandong273155，China；2．SchoolofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China)Abstract：AimingatwidevariationsinloadsandmomentsofinertiaofACservosystem，jointcontrolstrat—egywasdeveloped．Th
4、eadaptivepredictioncontrolandthesingleneuronPIDcontrolleraredesigned，adap—tivepredictioncontrollerhastrackingperformanceandgoodrobustness，singleneuronPIDcontrolcanadjustproportiona1．integralandderivativecoefficientsofthetraditionalPIDcontrolinrealtime，thencaninhibitparameterpertur
5、bationandloaddisturbance．Simulationresultsshowthatthejointcontrolstrategycanguar-anteethestaticanddynamicperformanceofthesystem．Keywords：singleneuronPID；adaptiveprediction；ACservosystem；jointcontrol壓方程如下：0引言f=砜PLdidp竹一?數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)傳動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要是永磁同LUq=Rig+pLqiq+步電機(jī)，在其自動(dòng)控制系統(tǒng)中，主要由電流環(huán)、速度環(huán)式中，
6、和。分別是d軸、q軸同步電感(L=L：及位置環(huán)組成。傳統(tǒng)的機(jī)床伺服控制系統(tǒng)中，PID控L)，tO是電機(jī)速度，和是在d軸、g軸的磁鏈，，制器經(jīng)常用于速度環(huán)及位置環(huán)控制，由于傳統(tǒng)PID控是轉(zhuǎn)子磁鏈，R是定子繞組內(nèi)阻。制并沒(méi)有考慮模型的時(shí)變性、非線性因素和不確定性利用永磁同步電機(jī)矢量控制方法，d軸電流控制參數(shù)，因此不能獲得滿意的控制效果u。為零時(shí)有最大輸出轉(zhuǎn)矩。電機(jī)轉(zhuǎn)矩如下：近幾年，在交流伺服系統(tǒng)中單神經(jīng)元PID控制、預(yù)測(cè)=}p=i(2)控制的應(yīng)用較多。預(yù)測(cè)模型的多樣性、滾動(dòng)優(yōu)化的時(shí)序性和在線校正的適應(yīng)性是預(yù)測(cè)控制的優(yōu)點(diǎn)。而單神經(jīng)其中，是轉(zhuǎn)矩常數(shù)，P是電機(jī)磁極對(duì)
7、數(shù)。元PID控制簡(jiǎn)單，且其加權(quán)系數(shù)可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。一般情況下，永磁伺服電機(jī)的機(jī)械方程表達(dá)如下：本文結(jié)合自適應(yīng)預(yù)測(cè)控制、單神經(jīng)元PID控制，自=++Bto(3)適應(yīng)預(yù)測(cè)控制提高系統(tǒng)的追蹤性能，而模型參數(shù)干擾、其中，I，是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，B是摩擦系數(shù)，是負(fù)載力矩。外界擾動(dòng)的影響，使用單神經(jīng)元PID加以解決。仿真2聯(lián)合控制器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，聯(lián)合控制策略與傳統(tǒng)控制相比，追蹤特性更好，系統(tǒng)魯棒性較強(qiáng)。2．1自適應(yīng)預(yù)測(cè)控制器設(shè)計(jì)智能預(yù)測(cè)模型采用受控自回歸積分滑動(dòng)平均模1線性化條件下的數(shù)學(xué)模型型。模型如下：假設(shè)永磁同步電機(jī)是不飽和的且渦流和磁滯損耗y㈤=u㈤+㈩(4)可以忽略，
8、由此，在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下，定子d，q軸電收稿日期：2015—03—
