機(jī)電控制系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)-基于六自由度的模擬目標(biāo)追蹤-資料下載頁
2024-10-08 13:34本頁面
【正文】 用是計(jì)算輸入量屬于各語言變量模糊集合的隸屬函數(shù)。 第三層 :模糊規(guī)則層。這一層的節(jié)點(diǎn)被稱作規(guī)則節(jié)點(diǎn) ,這些節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了“與”的操作 ,整合扇入的值。 第四層 :輸出層。這一層去模糊操作 ,該層的節(jié)點(diǎn)輸出是根據(jù)上一層的各條規(guī)則得出結(jié)論的線性組合 ,也即加權(quán)求和去模糊。 圖 36 四層模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 研究 六自由度并聯(lián)平臺系統(tǒng)中六個(gè)支桿間的動力學(xué)禍合關(guān)系非常復(fù)雜 ,可以把這種禍合關(guān)系等效地看作是加入到某個(gè)支 桿控制回路中的非線性外界干擾 ,下面對單通道液壓伺服系統(tǒng)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。 為了描述方便 ,采用英文縮寫代表每個(gè)控制器。 PD 代表位置閉環(huán)控制器 ,班 C 代表魯棒內(nèi)回路控制器 ,ZPETC 代表零相位誤差跟蹤控制器 ,DFNN 代表動態(tài)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償器。桿長給定幅值 ,頻率 的正弦信號 ,通道受到的負(fù)載干擾力為Fl=2020+16O0sin(2π t)N,這相當(dāng)于把負(fù)載交聯(lián)禍合對支桿的影響等效地看作是一個(gè)恒定值和一個(gè)正弦干擾疊加在整個(gè)運(yùn)動過程中 ,通過外加干擾來測試各種控制方法的控制性能。由于系統(tǒng)具有參數(shù)不確定性 ,則 液壓無阻尼固有頻率 wn 和液壓阻尼比 是變化的 ,令 為了便于考察控制器的性能 ,把設(shè)計(jì)的魯棒復(fù)合控制器按下面的組合進(jìn)行測試。 首先 ,僅采用 PD 控制器進(jìn)行控制 ,仿真得到如圖 (a)和 (b)所示的跟蹤曲線和誤差曲線。 然后 ,加入魯棒內(nèi)回路控制器 ,即控制器由 PD+RIC 組成 ,仿真得到如圖 (c)和 (d)所示的跟蹤曲線和誤差曲線。 接著 ,加入零相位誤差跟蹤控制器 ,即控制器由 PD十租 C+ZPETC組成 ,仿真得到如圖(e)和 (f)所示的跟蹤曲線和誤差曲線。 最后 ,加入動態(tài)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償控制器 ,即控制器由 PD+RJC+ZPETC+DFNN 組成 ,仿真得到如圖 (g)和 (h)所示的跟蹤曲線和誤差曲線。 （ g） PD+RIC+ZPETC+DFNN (h) PD+RIC+ZPETC+DFNN 控制跟蹤曲線 控制跟蹤 曲線 圖 各種控制跟蹤曲線和誤差 由圖 (a)和 (b)可以看出當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)僅采用 PD 控制時(shí) ,跟蹤誤差 [,],表現(xiàn)出嚴(yán)重的不對稱性 ,這主要是由于外加干擾和參數(shù)攝動影響造成的 ,可見 PD 控制器抑 制外界干擾的能力一般。由圖 (c)和 (d)可以看出當(dāng)系統(tǒng)采用 PD+班 C控制時(shí) ,跟蹤誤差約為 [,],魯棒內(nèi)回路控制器有效地抑制了外加干擾和參數(shù)攝動帶來的影響 ,大大消除了輸出波形的失真。由圖 (e)和 (0 可以看出當(dāng)系統(tǒng)采用 PD+RIC+ZPETC控制時(shí) ,跟蹤誤差約為 [,],跟蹤誤差得到了進(jìn)一步減小 ,零相位誤差跟蹤控制器能夠保證對輸入信號的精確跟蹤。由圖 (g)和 (h)可以看出當(dāng)系統(tǒng)采用PD+RIC+ZPETC+DFNN 控制時(shí) ,開始階段的跟蹤誤差較大 ,主要 是因?yàn)閯討B(tài)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處于學(xué)習(xí)階段 ,后來跟蹤誤差保持約為 [,],可見動態(tài)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償器進(jìn)一步抑制了外界干擾和參數(shù)攝動因素的影響 ,提高了系統(tǒng)的跟蹤性。 第四章 總結(jié) 本文首先介紹了六自由度的平臺，并且說明了其主要用途。在第二章論述了運(yùn)動學(xué)中逆解的運(yùn)算過程。第三章是本文重點(diǎn)，是基于動態(tài)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的魯棒復(fù)合控制器設(shè)計(jì)。 為了提高液壓伺服系統(tǒng)的控制性能 ,提出了由 PD 控制器、魯棒內(nèi)回路控制器、零相位誤差跟蹤控制器和動態(tài)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償器等四部分組成的魯棒復(fù)合控制。首先使用魯棒內(nèi)回路控制 器抑制外界不確定性干擾和系統(tǒng)參數(shù)攝動的影響 ,通過干擾觀測器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等價(jià)變換 ,使魯棒內(nèi)回路控制器的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為凡混合靈敏度優(yōu)化問題 ,保證了魯棒內(nèi)回路控制器設(shè)計(jì)的最優(yōu)性 。然后設(shè)計(jì)了 PD 控制器 ,以保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 。接著根據(jù)非最小相位系統(tǒng)的零相位誤差跟蹤控制思想 ,設(shè)計(jì)了零相位誤差跟蹤控制器來保證系統(tǒng)響應(yīng)的快速性 。最后設(shè)計(jì)了動態(tài)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償控制器 , 提高了系統(tǒng)對外不確定性干擾和系統(tǒng)參數(shù)攝動影響的抑制能力。 使得該系統(tǒng)的追蹤性能得到高。最后仿真研究了不同控制器下的追蹤性能，通過比較得到PD+RJC+ZPETC+DFNN控制下跟蹤性能做好。達(dá)到了六自由度伺服平臺模擬目標(biāo)追蹤的目的。
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