基于自构建神经网络高精度交流位置伺服系统研究
本文关键词: 舰载火箭炮 交流位置伺服系统 自构建神经网络算法 自适应内模控制 出处:《南京理工大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:现代战争中越来越强调火力打击的高精度性和稳定性,期望以最小的代价达到最好的打击效果。对于舰载火箭炮系统而言,影响其射击精度的因素很多,比如气象条件,舰船摇摆和调炮精度等,其中舰载火箭炮的调炮精度是其中最重要的因素之一。本文在某舰载火箭炮研制背景下,对其交流伺服系统建模和控制策略进行研究,提高其交流伺服系统控制性能,进而提高舰载火箭炮的调炮精度,最终实现提高舰载火箭炮射击精度的目的。本文主要研究了以下几个方面:(1)对某舰载火箭炮交流伺服系统基本构成进行介绍,分析交流伺服系统所采用的执行元件-永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM),并在矢量控制下,推导出PMSM模型。在PMSM模型的基础上,推导出舰载火箭炮交流伺服系统的数学模型。根据数学模型可知,其交流伺服系统是一个复杂非线性系统。(2)对系统进行了辨识研究。首先采用径向基函数(Radical Basis Function,RBF)神经网络对系统辨识。针对传统RBF神经网络辨识能力差,网络结构固定,节点数一旦确定就不能改变的不足,本文提出改进的自构建递归神经网络算法,其可以在线实现隐含层神经元节点数的增加和删除。仿真结果表明,基于自构建递归神经网络的系统辨识效果更好。(3)对系统的控制策略进行了研究。首先设计了内模控制应用于系统控制研究。针对内模控制的不足,设计了基于自构建递归神经网络的自适应内模控制应用于交流位置伺服系统控制。在MATLAB中搭建系统仿真模型,验证了所设计方案的有效性。(4)搭建了舰载火箭炮交流伺服系统半实物仿真平台,设计了硬件电路,上位机软件控制界面来验证所采用的基于自构建递归神经网络的自适应内模控制策略的控制性能。试验结果表明,该控制策略能够满足舰载火箭炮高精度控制要求。
[Abstract]:In modern warfare, more and more emphasis is placed on the high precision and stability of firepower strike, and the best strike effect is expected to be achieved at the lowest cost. For shipborne rocket launcher system, there are many factors that affect its firing accuracy. Such as weather conditions, warship swing and artillery accuracy, among which the accuracy of shipborne rocket launcher is one of the most important factors. The modeling and control strategy of AC servo system is studied to improve the control performance of AC servo system and improve the accuracy of shipborne rocket launcher. Finally, the purpose of improving the firing accuracy of shipborne rocket launchers is achieved. This paper mainly studies the following aspects: 1) the basic structure of AC servo system of a shipborne rocket launcher is introduced. The permanent Magnet Synchronous motor (PMSM), which is used in AC servo system, is analyzed. Under vector control, the PMSM model is derived. Based on the PMSM model, the mathematical model of shipborne rocket launcher AC servo system is derived. The AC servo system is a complex nonlinear system. Firstly, the radial basis function (radial basis function) is used to identify the system. The traditional RBF neural network has poor identification ability, fixed network structure, and can not change the number of nodes once determined. In this paper, an improved recursive neural network algorithm is proposed, which can increase and delete the number of neurons in the hidden layer on line. The control strategy of the system is studied based on the self-constructed recurrent neural network. Firstly, the internal model control is designed to study the system control, aiming at the shortcomings of the internal model control. Adaptive internal model control based on self-constructed recurrent neural network is designed for AC position servo system control. System simulation model is built in MATLAB. Verify the effectiveness of the design. 4) built a shipborne rocket launcher AC servo system hardware-in-the-loop simulation platform, designed the hardware circuit. The upper computer software control interface is used to verify the control performance of the adaptive internal model control strategy based on self-constructed recurrent neural network. The control strategy can meet the requirements of high precision control of shipborne rocket launchers.
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TJ393;TP183
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 王凡,孟立凡;关于使用神经网络推定操作者疲劳的研究[J];人类工效学;2004年03期
2 常国任;李仁松;沈医文;刘钢;;基于神经网络的直升机舰面系统效能评估[J];舰船电子工程;2007年03期
3 陈俊;;神经网络的应用与展望[J];佛山科学技术学院学报(自然科学版);2009年05期
4 许万增;;神经网络的研究及其应用[J];国际技术经济研究学报;1990年01期
5 张军华;神经网络技术及其在军用系统中的应用[J];现代防御技术;1992年04期
6 雷明,李作清,陈志祥,吴雅,杨叔子;神经网络在预报控制中的应用[J];机床;1993年11期
7 靳蕃;神经网络及其在铁道科技中应用的探讨[J];铁道学报;1993年02期
8 宋玉华,王启霞;神经网络诊断──神经网络在自动化领域里的应用[J];中国仪器仪表;1994年03期
9 魏铭炎;国内外神经网络技术的研究与应用概况[J];电机电器技术;1995年04期
10 王中贤,钱颂迪;神经网络法在经济管理中的应用[J];航天工业管理;1995年04期
相关会议论文 前10条
1 徐春玉;;基于泛集的神经网络的混沌性[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
2 周树德;王岩;孙增圻;孙富春;;量子神经网络[A];2003年中国智能自动化会议论文集(上册)[C];2003年
3 罗山;张琳;范文新;;基于神经网络和简单规划的识别融合算法[A];2009系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2009年
4 郭爱克;马尽文;丁康;;序言(二)[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
5 钟义信;;知识论:神经网络的新机遇——纪念中国神经网络10周年[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
6 许进;保铮;;神经网络与图论[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
7 金龙;朱诗武;赵成志;陈宁;;数值预报产品的神经网络释用预报应用[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
8 田金亭;;神经网络在中学生创造力评估中的应用[A];第十二届全国心理学学术大会论文摘要集[C];2009年
9 唐墨;王科俊;;自发展神经网络的混沌特性研究[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第七分册)[南京理工大学学报(增刊)][C];2009年
10 张广远;万强;曹海源;田方涛;;基于遗传算法优化神经网络的故障诊断方法研究[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年
相关重要报纸文章 前10条
1 美国明尼苏达大学社会学博士 密西西比州立大学国家战略规划与分析研究中心资深助理研究员 陈心想;维护好创新的“神经网络硬件”[N];中国教师报;2014年
2 卢业忠;脑控电脑 惊世骇俗[N];计算机世界;2001年
3 葛一鸣 路边文;人工神经网络将大显身手[N];中国纺织报;2003年
4 中国科技大学计算机系 邢方亮;神经网络挑战人类大脑[N];计算机世界;2003年
5 记者 孙刚;“神经网络”:打开复杂工艺“黑箱”[N];解放日报;2007年
6 本报记者 刘霞;美用DNA制造出首个人造神经网络[N];科技日报;2011年
7 健康时报特约记者 张献怀;干细胞移植:修复受损的神经网络[N];健康时报;2006年
8 刘力;我半导体神经网络技术及应用研究达国际先进水平[N];中国电子报;2001年
9 ;神经网络和模糊逻辑[N];世界金属导报;2002年
10 邹丽梅 陈耀群;江苏科大神经网络应用研究通过鉴定[N];中国船舶报;2006年
相关博士学位论文 前10条
1 杨旭华;神经网络及其在控制中的应用研究[D];浙江大学;2004年
2 李素芳;基于神经网络的无线通信算法研究[D];山东大学;2015年
3 石艳超;忆阻神经网络的混沌性及几类时滞神经网络的同步研究[D];电子科技大学;2014年
4 王新迎;基于随机映射神经网络的多元时间序列预测方法研究[D];大连理工大学;2015年
5 付爱民;极速学习机的训练残差、稳定性及泛化能力研究[D];中国农业大学;2015年
6 李辉;基于粒计算的神经网络及集成方法研究[D];中国矿业大学;2015年
7 王卫苹;复杂网络几类同步控制策略研究及稳定性分析[D];北京邮电大学;2015年
8 张海军;基于云计算的神经网络并行实现及其学习方法研究[D];华南理工大学;2015年
9 李艳晴;风速时间序列预测算法研究[D];北京科技大学;2016年
10 陈辉;多维超精密定位系统建模与控制关键技术研究[D];东南大学;2015年
相关硕士学位论文 前10条
1 章颖;混合不确定性模块化神经网络与高校效益预测的研究[D];华南理工大学;2015年
2 贾文静;基于改进型神经网络的风力发电系统预测及控制研究[D];燕山大学;2015年
3 李慧芳;基于忆阻器的涡卷混沌系统及其电路仿真[D];西南大学;2015年
4 陈彦至;神经网络降维算法研究与应用[D];华南理工大学;2015年
5 董哲康;基于忆阻器的组合电路及神经网络研究[D];西南大学;2015年
6 武创举;基于神经网络的遥感图像分类研究[D];昆明理工大学;2015年
7 李志杰;基于神经网络的上证指数预测研究[D];华南理工大学;2015年
8 陈少吉;基于神经网络血压预测研究与系统实现[D];华南理工大学;2015年
9 张韬;几类时滞神经网络稳定性分析[D];渤海大学;2015年
10 邵雪莹;几类时滞不确定神经网络的稳定性分析[D];渤海大学;2015年
,本文编号:1464774
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/1464774.html