RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)整定PID控制直線永磁同步電機(jī)的研究.pdf

1、數(shù)控機(jī)床是機(jī)械制造業(yè)的主流裝備，用數(shù)控機(jī)床提升傳統(tǒng)制造業(yè)裝備水平的重大意義，已經(jīng)成為有關(guān)各界人士的共識(shí)。特別是隨著數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)要求不斷地實(shí)現(xiàn)高速和超高速化、精密和超精度化，具有高速反應(yīng)能力的直線伺服進(jìn)給系統(tǒng)一即“零傳動(dòng)”方式便應(yīng)運(yùn)而生，直線驅(qū)動(dòng)技術(shù)在精密定位領(lǐng)域中也得到了廣泛的應(yīng)用。 本文中對(duì)直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行研究，選擇直線永磁同步電機(jī)為控制對(duì)象，針對(duì)直線伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性和快速性之間的矛盾，主要進(jìn)行控制方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)，

2、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)給定的快速跟蹤，對(duì)參數(shù)變化和阻力擾動(dòng)最大程度的抑制，提高直線伺服系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度。 直線電機(jī)伺服系統(tǒng)與傳統(tǒng)的“旋轉(zhuǎn)電機(jī)+滾珠絲杠”進(jìn)給方式相比，雖然消除了機(jī)械傳動(dòng)鏈所帶來的一些不良影響，但卻增加了控制的難度。在要求高精度微進(jìn)給的場(chǎng)合，必須站在更高的層次上，考慮更多的攝動(dòng)與擾動(dòng)等不確定因素對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響，否則，零傳動(dòng)將失去原來所希望的意義。為了實(shí)現(xiàn)高精度高速度的控制結(jié)果，我們需要尋求有效的控制策略。 到目前為止，

3、PID控制仍然是歷史最久、生命力最強(qiáng)的基本控制方式。計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展為數(shù)字化PID控制技術(shù)提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)，由于計(jì)算機(jī)具有運(yùn)算速度快、精度高、存儲(chǔ)容量大，編程靈活及很強(qiáng)的通信能力等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)控制中。 直線交流伺服電動(dòng)機(jī)具有非線性、耦合性、負(fù)載擾動(dòng)、時(shí)變不確定性等，難以建立精確的數(shù)學(xué)模型等特點(diǎn)都給系統(tǒng)的建模帶來困難，使用常規(guī)的PID控制器難以達(dá)到理想的控制效果。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用較多的是反向傳播BP(Back P

4、ropagation)網(wǎng)絡(luò)，但是BP網(wǎng)絡(luò)存在易陷入局部極小、訓(xùn)練速度慢、效率低等缺點(diǎn)，而徑向基函數(shù)RBF(RadialBasis Function)網(wǎng)絡(luò)在一定程度上克服了BP網(wǎng)絡(luò)存在的不足，具有運(yùn)算量小、收斂快、無局部極小等優(yōu)點(diǎn)。將RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)PID控制相結(jié)合形成的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)整定PID控制，將會(huì)在一定程度上改進(jìn)傳統(tǒng)PID控制器的性能。 利用MATLAB編寫控制程序，進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)研究。仿真結(jié)果表明，此優(yōu)化的RBF神經(jīng)