基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的主動磁懸浮軸承的控制研究.pdf

1、本論文是將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制理論應(yīng)用于主動磁懸浮軸承系統(tǒng)中。在分析主動磁懸浮軸承的工作原理和結(jié)構(gòu)組成的基礎(chǔ)之上，建立主動磁懸浮軸承單自由度的數(shù)學(xué)模型。 在深入分析了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作原理以及學(xué)習(xí)算法，本文將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)能力應(yīng)用到主動磁懸浮軸承系統(tǒng)中普遍使用的PID控制器。設(shè)計(jì)了兩種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器：一種是基于單神經(jīng)元的PID控制器，通過神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)權(quán)值學(xué)習(xí)，在線調(diào)整PID控制器比例、積分、微分系數(shù)；另一種是基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控

2、制器，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所具有的非線性逼近能力，通過對系統(tǒng)性能指標(biāo)的學(xué)習(xí)來實(shí)現(xiàn)具有最佳參數(shù)組合的PID控制器。通過系統(tǒng)仿真試驗(yàn)，從理論上驗(yàn)證了兩種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器具有良好的信號跟蹤及干擾抑制性能。 本論文編寫結(jié)合PID的神經(jīng)元控制C程序，并將其應(yīng)用到基于PC機(jī)實(shí)時控制系統(tǒng)的磁懸浮軸承中，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子在空間五個自由度上的穩(wěn)定的靜態(tài)懸浮和在懸浮狀態(tài)下的動態(tài)激振試驗(yàn)，并且控制精度在靜態(tài)懸浮時10μm以內(nèi)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的神經(jīng)元控制