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-文庫吧資料
2024-10-16 13:34本頁面
【正文】 圖 32 基于動態(tài)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的魯棒復(fù)合控制器框圖 基于干擾觀測器 (DOB)的魯棒運(yùn)動控制方法由 Ohshi提出 ,目前廣泛應(yīng)用于各類電動高精度機(jī)械伺服系統(tǒng)。 e和 ep,為誤差信號 。ur 為參考控制輸入信號 。uf 為動態(tài)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償輸出 。圖中 ,yd為輸入指令信號 。動態(tài)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償器實(shí)現(xiàn)對 PD控制器的補(bǔ)償控制 ,通過學(xué)習(xí)進(jìn)一步抑制外界干擾以及補(bǔ)償參數(shù)攝動帶來的不確定性。魯棒內(nèi)回路控制器用來抑制各種擾動和參數(shù)攝動的影響 ,將外部力矩干擾及模型參數(shù)變化造成的實(shí)際對象與名義模型輸出的差異 ,統(tǒng)統(tǒng)等效到控制輸入端進(jìn)行補(bǔ)償 ,并促使實(shí)際系統(tǒng)逼近給定的名義模型 。為了得到具有快速跟蹤能力、高精度和優(yōu)良魯棒性的控制系統(tǒng)采用雙回路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ,主要包括 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。 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) 將一種動態(tài)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)復(fù)合控制應(yīng)用在電機(jī)控制中 ,有效地抑制了外界不確定性干擾和系統(tǒng)參數(shù)攝動的影響 ,取得了很好的控制效果 ,本文考慮將這種思想應(yīng)用到液壓伺服系統(tǒng)中。零相位誤差跟蹤控制器能夠提高系統(tǒng)響應(yīng)的快速性 。其中 ,PD 控制器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的反饋控制 ,以保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 。使其對外界干擾具有抑制作用以及對系統(tǒng)參數(shù)的攝動具有魯棒性。這種負(fù)載交聯(lián)耦合作用體現(xiàn)在每個(gè)通道上就是使得這一通道是一個(gè)具有時(shí)變外干擾變負(fù)載系統(tǒng)，使其模型具 有外干擾和參數(shù)攝動。這種控制器在工程實(shí)踐中應(yīng)用較為廣泛，相當(dāng)于把六自由度并聯(lián)平臺任何一路液壓伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型看成被控對象進(jìn)行控制。 本章主要是基于鉸 接空間的控制器的設(shè)計(jì)，也就是把六自由度并聯(lián)平臺的六路并行的閥控液壓系統(tǒng)分別作為獨(dú)立的控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。 這就是六自由度平臺的逆解。這時(shí) 6 個(gè)驅(qū)動器桿長矢量 il （ i＝ 1,2,?,6 ）可在固定坐標(biāo)系中表示為： i i i i i? ? ? ? ?Tl r B P R B i＝ 1,2,?,6 () 從而得到并聯(lián)機(jī)構(gòu)的位置反解計(jì)算公式： 2 2 2i ix iy izl l + l + li=| l |= () 液壓缸 i的伸縮量 Si為： | | | |i i neutS ??ill () 其中 |il |neut 為驅(qū)動桿 i的中位長度， i=1,?,6 。 在動坐標(biāo)系中的任一向量 iP 可以通過坐標(biāo)變換方法變換為固定坐標(biāo)系中的 ir ： ii??Tr P R () 其中：變換矩陣 T ： z y z y x z x z x y z xX Y Z z y z x y z x z x y z xy y x y xC C C S S S C C C S S SS C S S S C C S C S C SS C S C C??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ???T T T T1 0 000X x xxxCSSC????? ? ? ?????T，00 1 00yyYyyCSSC???????? ? ???T，000 0 1zzZ z zCSSC? ? ?????? ? ???T 式中： c o s ( ) , s i n ( )x x x xCS? ? ? ? ? ?。 位置逆解的求解，關(guān)鍵是要求出動平臺上各關(guān)節(jié)鉸接點(diǎn)在靜坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。 il 為靜坐標(biāo)系中從 iB 至 iP 的矢量， ( , , )Ti ix iy izl l l?l ，各矢量間的 關(guān)系如圖 3所示。O 的矢量， ( , , )Tx y z?R 。 iB 為從 O 點(diǎn)到 Bi 點(diǎn)的矢量在靜坐標(biāo)系的表示，( , , )Ti ix iy izB B B?B 。 ( , , )Tmi mix miy mizP P P?P 為 39。設(shè) iP 為從動坐標(biāo)系原點(diǎn) 39。如圖 所示，靜坐標(biāo)系 XYZ 原點(diǎn) O位于靜平
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