神经模糊控制算法在磁力轴承控制中的应用研究

发布时间：2020-10-13 07:09

　　 磁力轴承是一种新型机电综合系统,它利用可控式电磁铁对导磁体的引力作用实现对转子的无接触支承,轴心位置可以由控制系统控制。其中控制系统的作用就是根据转子的悬浮状态主动地调节磁场来保持转子的自由、稳定悬浮,且控制器性能的好坏直接影响到磁力轴承的动态性能和转子的控制精度。 磁力轴承要求控制系统抗干扰能力强、动态响应时间短、超调量小。但是传统的PID控制器用于磁力轴承的控制时,超调大,参数整定困难,抗扰能力差,难以取得满意的控制效果。 在分析单自由度磁力轴承的基础上,建立了磁力轴承的简化数学模型。首先在MATLAB模糊逻辑工具箱中用模糊推理系统(FIS)对磁力轴承系统进行模糊控制仿真,在此基础上进行了磁力轴承模糊控制器的设计,通过分析得出比例因子k_e和误差论域中“0”点的量化策略是影响模糊控制器稳态误差大小的两个主要因素。仿真结果表明,通过整定K_e的值和选择合适的量化策略能够明显减小模糊控制器的稳态误差。 分析了九点控制器的控制策略,并将采用两种不同控制规则的九点控制器用于磁力轴承的控制。针对九点控制器超调较大,提出一种四十九点七态控制器,仿真表明,该控制器控制磁力轴承时,超调较小,抗扰动性强。 将神经网络和模糊控制相结合,设计了一种局部网络化的神经模糊控制方案,并在此基础上,利用神经网络的学习能力,采用BP算法在线调整神经模糊控制器中神经网络的权值,设计了一种自适应神经模糊控制器,仿真表明,在磁力轴承模型参数变化的情况下,该控制器具有良好的自适应性。
【学位单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2006
【中图分类】：TH133.3;TP273.4
【部分图文】：

变盘E隶属函数编辑器

y=trin了(x，[1，2，3])y=rtimf(x，12，3，41)变量E、EC、U编辑后的隶属函数分别如图3一4、图3一5、图3一6所示。溉溉溉溉溉溉汽MBBBBBBBBBBB〔〔〔〔〔〔〔〔〔〔〔〔〔〔口口」」」」」Udltttttlllllllllll图3一3磁力轴承模糊推理系统仿真框图在模糊规则编辑器中编辑控制规则，磁力轴承的模糊控制规则如表3一1所示，编辑后的控制规则如图3一7所示。当ke二15，kec二.0015，k“=.007时，磁力轴承的响应曲线如图3一8所示。一般，模糊推理系统中隶属函数的设计不是唯一的，我们将上面各隶属函数改为夕==trimf(x，[i一1.5

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【参考文献】

相关期刊论文 前7条

1 王隆杰，毛宗源;利用神经网络进行推理的模糊控制器[J];控制理论与应用;1994年04期

2 陈钢,胡业发;磁力轴承的原理、应用及发展动向[J];精密制造与自动化;1995年04期

3 胡立波,程昌银;磁力轴承控制系统功率放大器研究[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2004年05期

4 苏义鑫,王娟,胡业发;磁悬浮轴承的变参数PID控制[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2004年02期

5 陈立群,张艳鸣,谢友柏;电磁轴承的发展与应用[J];西北轻工业学院学报;1996年03期

6 廖俊，林建亚;基于神经网络的自适应模糊控制器[J];信息与控制;1995年05期

7 张桂兰;邓志良;;模糊控制器在船舶动力定位系统中的应用及改进[J];中国造船;2005年04期

相关硕士学位论文 前1条

1 王娟;磁悬浮轴承的模糊控制算法研究[D];武汉理工大学;2004年

本文编号：2838898