直线电机驱动H型运动平台模糊迭代学习同步控制

发布时间：2021-09-07 15:27

　　本文所研究的对象是由三台完全相同的永磁直线同步电机构成的H型运动平台。虽然在两个Y轴上选用了完全相同的直线电机,但由于电机参数变化、机械耦合、负载扰动和摩擦力等不确定性因素会导致两个平行的直线电机运动不同步,这不仅影响工件加工精度,严重的可能会导致系统损坏甚至威胁人身安全。为了提高H型运动平台加工精度,推动平台发展,因此,针对这一问题,在系统单轴和双轴间设计控制器来减小误差。本文在考虑了横梁运动对双轴的干扰后,对H型运动平台建立数学模型。在单轴上设计了递归RBF神经网络摩擦补偿滑模控制器来减小单轴跟踪误差,在双轴上设计了二型模糊迭代控制器来减小双轴间的同步误差,进一步提高系统精度。首先,在查阅了相关的资料后,对PMLSM驱动的H型运动平台在国内外的发展现状及一些控制策略的研究现状进行综述。由于X轴上的负载在沿X轴方向进行往复运动时会对Y轴上的直线电机产生扭摆力,从而使Y轴上的两台直线电机受力不均匀,根据PMLSM的基本原理,对H型运动平台建立了数学模型。其次,针对单轴的跟踪误差问题,设计了递归RBF神经网络滑模控制器,神经网络与滑模的结合可以有效的削弱滑模控制时易发生的抖振现象,并且为... 

【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 H型运动平台的发展研究现状
        1.2.1 H型运动平台的国内外发展现状
        1.2.2 H型运动平台的研究现状
    1.3 影响H型运动平台运行因素及其控制策略
        1.3.1 影响H型运动平台运行的因素
        1.3.2 H型运动平台的控制策略
    1.4 本文主要研究内容
第2章 H型运动平台数学模型的建立
    2.1 永磁直线同步电机的数学模型
        2.1.1 永磁直线同步电机的基本结构和工作原理
        2.1.2 永磁直线同步电机的数学模型
    2.2 H型运动平台的数学模型
        2.2.1 H型运动平台的基本结构和工作原理
        2.2.2 H型运动平台数学模型的建立
    2.3 本章小结
第3章 单轴递归RBF神经网络滑模控制器设计
    3.1 滑模控制器基本原理及基本设计
    3.2 基于递归RBF神经网络摩擦补偿的滑模控制器
        3.2.1 递归RBF神经网络制器的设计
        3.2.2 递归RBF神经网络摩擦补偿滑模控制器的设计
    3.3 仿真结果与分析
    3.4 本章小结
第4章 H型运动平台区间二型模糊迭代同步控制器设计
    4.1 区间二型模糊逻辑系统
    4.2 区间二型模糊迭代控制器
        4.2.1 迭代学习控制器原理
        4.2.2 迭代学习控制算法
        4.2.3 区间二型模糊迭代控制器设计
    4.3 仿真结果与分析
    4.4 本章小结
第5章 结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于交叉耦合结构的同步控制器设计[J]. 盛贤君,王立凡.  组合机床与自动化加工技术. 2019(09)
[2]基于Sugeno型模糊神经网络和互补滑模控制器的双直线电机伺服系统同步控制[J]. 金鸿雁,赵希梅.  电工技术学报. 2019(13)
[3]永磁直线电机自适应区间二型模糊滑模控制[J]. 孙宜标,王亚朋,刘春芳.  沈阳工业大学学报. 2017(06)
[4]基于经验模态分解算法的直驱XY平台交叉耦合迭代学习控制[J]. 王丽梅,孙璐.  中国电机工程学报. 2016(17)
[5]旋转电机与直线电机的设计方法对比[J]. 张宝文,罗玲.  现代工业经济和信息化. 2016(03)
[6]精密直驱龙门系统的交叉耦合互补滑模控制[J]. 赵希梅,赵久威.  电工技术学报. 2015(11)
[7]直线电机控制在精密仪器中的应用[J]. 张振华,孙杰.  电子技术与软件工程. 2014(14)
[8]动态性能结构紧凑的XY直线电机运动平台[J]. Aerotech.  航空制造技术. 2013(20)
[9]永磁同步直线电机直接驱动控制技术[J]. 赵国平,吴红星,张立华,李立毅.  微电机. 2013(08)
[10]XY平台伺服系统交叉耦合自适应控制[J]. 孙军,田龙,刘伟,汤海伦,朱伟.  沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2013(04)

博士论文
[1]初级绕组分段永磁直线同步电机端部效应研究[D]. 马明娜.哈尔滨工业大学 2014
[2]多轴运动下的轮廓跟踪误差控制与补偿方法研究[D]. 肖本贤.合肥工业大学 2004

硕士论文
[1]直线电机驱动的H型平台递归小波模糊神经网络控制[D]. 刘龙翔.沈阳工业大学 2019
[2]直线电机XY平台分数阶迭代学习控制[D]. 陈东翼.沈阳工业大学 2018
[3]双直线电机驱动的H型平台区间二型模糊神经网络控制[D]. 张宗雪.沈阳工业大学 2017
[4]基于交叉耦合算法的双直线电机协同控制系统研究[D]. 唐姣姣.安徽大学 2016
[5]永磁同步直线电机神经网络PID控制系统的研究[D]. 韩明文.华东理工大学 2013
[6]龙门式精密运动平台的滑模控制算法研究与实现[D]. 吴奎.广东工业大学 2012
[7]双直线电机驱动的H型运动平台控制研究[D]. 罗品奎.华中科技大学 2013
[8]迭代学习控制在转台伺服系统中的应用研究[D]. 裴爱蕊.东北大学 2010



本文编号：3389789