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电液伺服系统建模与控制策略研究

作　者: 吴潇潇
导　师: 陈机林
学　校: 南京理工大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 电液伺服系统 自适应控制 RBF神经网络 智能控制 AMESim Matlab/Simulink 联合仿真
分类号: TM921.541
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 153次
引　用: 2次
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内容摘要


电液伺服系统是一种典型的非线性时变系统,在控制精度要求高、干扰较多的场合,使用传统的控制方法难以获得满意的控制效果。自适应控制能够根据系统运行状态自动调整控制参数,保证良好的控制效果,具有很强的鲁棒性；神经网络对于非线性函数具有良好的映射能力和自学习能力。神经网络自适应控制是将两者的优点相结合,用神经网络结构充当自适应控制中的辨识器和控制调节器,可以方便快速调节控制器参数,因此,在对非线性系统控制中往往能取得较好的控制效果。本文以某武器系统扫雷犁电液伺服系统作为研究对象,对电液伺服系统的智能控制策略进行探究。首先在分析系统工作原理及性能的基础上,采用径向基(radial basis function, RBF)网络对系统进行辨识产生神经网络模型,在此基础上,设计神经网络自校正控制系统,并在AMESim与Matlab/Simulink联合仿真平台上验证控制系统的性能。仿真结果表明该控制策略能够降低系统定深误差,对扰动具有一定的自适应和抗干扰能力,达到系统的控制要求。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
1 绪论  7-11
  1.1 课题背景  7-8
  1.2 国内外研究现状及趋势  8-9
    1.2.1 电液伺服系统特点  8
    1.2.2 智能控制发展及国内外现状  8-9
  1.3 本文主要研究内容  9-11
2 扫雷犁电液伺服系统综述  11-18
  2.1 系统描述  11-12
  2.2 扫雷犁系统硬件构成  12
  2.3 电液伺服系统的组成及工作原理  12-15
  2.4 建模数据的采集  15-17
    2.4.1 激励信号  16
    2.4.2 建模数据生成及预处理  16-17
  2.5 本章小结  17-18
3 基于AMESim的电液伺服系统建模  18-24
  3.1 AMESim软件简介及联合仿真技术  18-21
    3.1.1 AMESim软件简介  18-19
    3.1.2 AMESim与Matlab/Simulink联合仿真技术  19-20
    3.1.3 AMESim与Matlab/Simulink联合仿真注意事项  20-21
  3.2 基于AMESIM软件扫雷犁电液伺服系统建模  21-23
    3.2.1 系统模型化说明  21
    3.2.2 建立系统模型  21-23
  3.3 本章小结  23-24
4 人工神经网络简介  24-31
  4.1 人工神经网络概述  24-28
    4.1.1 人工神经元模型  24-25
    4.1.2 神经网络的结构  25-27
    4.1.3 神经网络学习方式  27-28
  4.2 径向基神经网络结构  28-29
  4.3 RBF神经网络算法  29-30
  4.4 本章小结  30-31
5 扫雷犁电液伺服系统辨识  31-45
  5.1 系统辨识原理及步骤  31-34
    5.1.1 系统辨识原理  31-32
    5.1.2 系统辨识步骤  32-34
  5.2 基于神经网络辨识及其基本结构  34-37
    5.2.1 神经网络辨识结构  35-37
  5.3 基于RBF神经网络的电液伺服系统辨识  37-43
    5.3.1 辨识数据处理  37-38
    5.3.2 神经网络结构辨识  38-39
    5.3.3 RBF神经网络改进算法及参数辨识  39-42
    5.3.4 模型检验及分析  42-43
  5.4 本章小结  43-45
6 神经网络自适应控制器设计  45-56
  6.1 自适应控制  45-47
    6.1.1 自适应控制原理  45
    6.1.2 自适应控制系统结构  45-47
  6.2 神经网络自适应控制  47-49
    6.2.1 神经网络模型参考自适应控制  47-48
    6.2.2 神经网络自校正控制  48-49
  6.3 神经网络控制器设计  49-51
    6.3.1 建立自校正控制结构  50
    6.3.2 RBF网络自校正控制算法  50-51
  6.4 Matlab/Simulink与AMESim联合控制模型  51-53
  6.5 控制效果验证及分析  53-55
  6.6 本章小结  55-56
结论  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-61
附录  61

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电气化、电能应用 > 电力拖动（电气传动） > 控制系统 > 同步旋转及随动系统 > 伺服系统
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