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《沈阳工业大学》 2010年
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高精高速数控机床直接驱动系统鲁棒抑振控制策略研究

李宝智  
【摘要】: 永磁直线同步电动机直接驱动数控机床时,由于永磁直线电动机自身存在电枢铁心的开断和定子绕组的不连续、参数摄动以及非线性等不确定性因素,同时,由于存在外部负载阻力变化的不确定性因素,因此,永磁直线同步电动机伺服系统是一个不确定性系统。本文主要针对负载阻力变化引起的机床振动问题进行鲁棒策略研究。 首先,为了抑制不确定性负载扰动引起的机床振动,以H_∞鲁棒控制理论为基础,采用基于Riccati不等式的H_∞鲁棒控制,建立增广系统的状态空间模型,通过求Riccati不等式的正定解,得到H_∞鲁棒抑振控制器。进而对H_∞鲁棒控制系统进行计算机仿真,研究系统对不确定性负载变化的抑制能力。 其次,建立永磁直线伺服系统自适应模糊鲁棒控制的数学模型。在永磁直线同步电机现有数学模型的基础上,针对存在时变参数影响,以及由负载阻力变化导致的机床振动问题,在状态空间推导出永磁直线同步电动机参数时变的动态数学模型。 再次,设计自适应模糊鲁棒H_∞控制器。控制器由两部分组成:自适应模糊控制项和H_∞鲁棒控制项。采用自适应模糊控制,利用自适应控制律进行参数向量的调节,自适应模糊控制项用于逼近理想模糊控制器;通过H_∞鲁棒控制项来克服模糊逻辑系统的逼近误差及外部干扰的影响,进而利用Lyapunov直接法对闭环控制系统的稳定性进行研究。 最后,对永磁直线伺服系统自适应模糊鲁棒H_∞控制系统进行仿真研究。采用MATLAB建立永磁直线伺服系统的仿真模型,验证控制算法的有效性,并与H_∞鲁棒控制的永磁直线伺服系统进行比较。通过仿真进一步研究自适应模糊鲁棒H_∞控制系统对不确定性负载变化的抑制能力。
【学位授予单位】:沈阳工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TG659

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 陈情;多轴联动系统的仿人智能控制研究[D];重庆大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵虎,李睿;精密永磁直线电机的自适应滑模控制(英文)[J];吉林大学学报(信息科学版);2004年04期
2 郭庆鼎,孙艳娜;直线永磁同步伺服电动机的H~∞鲁棒自适应控制[J];电工技术学报;2000年04期
3 孙宜标,郭庆鼎,石丽梅;基于推力观测器的直线式交流伺服系统滑模变结构控制[J];电工技术学报;1998年02期
4 汤爱君;马海龙;;机床再生颤振系统研究现状的综述[J];机床与液压;2007年08期
5 宋书中;胡业发;周祖德;;直线电机的发展及应用概况[J];控制工程;2006年03期
6 周悦,郭威,郭庆鼎,郭扬;最优预见补偿控制在PMLSM伺服系统中的应用[J];沈阳建筑工程学院学报;2000年01期
7 范海民,陈宏礼,宋建伟,周永红;基于Smith预估器的直线电机控制系统[J];应用科技;2002年05期
8 刘习军,陈予恕;机床速度型切削颤振的非线性研究[J];振动与冲击;1999年02期
9 鲁宏伟;杨叔子;;基于非线性模型的切削过程的混沌研究[J];振动工程学报;1996年02期
10 黄田,杨志永,张大卫,李为民;基于自调整因子的数控铣削过程模糊控制[J];振动工程学报;2000年01期
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1 吕冰;机床主轴组件振动检测与评估技术研究[D];兰州理工大学;2008年
【共引文献】
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1 谢杨梅;;无刷直流电动机(BLDCM)转矩脉动抑制的电流跟踪型PWM控制[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2007年01期
2 刘国璧;袁宏俊;孙群;孟涛;;基于模糊神经网络的刘翔110m栏成绩预测[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年01期
3 刘习军;王大钧;陈予恕;;APPROXIMATE ANALYTICAL SOLUTION OF THE SELF-EXCITED VIBRATION OF PIECEWISE-SMOOTH SYSTEMS INDUCED BY DRY FRICTION——The Vibration Mechanism of the Chinese Cultural Relic Dragon Washbasin[J];Acta Mechanica Sinica;1998年01期
4 刘习军;王大钧;陈予恕;张丽;黄清华;李俊宝;;HIGH-ORDER SELF-EXCITED VIBRATION INDUCED BY DRY FRICTION BETWEEN TWO ELASTIC STRUCTURES——VIBRATION MECHANISM OF THE CHINESE CULTURE RELIC DRAGON WASHBASIN[J];Acta Mechanica Sinica;2001年04期
5 曹文霞;汪永华;钱多德;;基于RBF神经网络整定PID的PMLSM控制研究[J];安徽农业大学学报;2012年01期
6 孔祥梅;李宏光;;滑模控制中一类趋近律的改进[J];鞍山科技大学学报;2007年04期
7 甘海涛;高健;陈新;;引线键合劈刀Z轴运动信号分析[J];半导体技术;2009年03期
8 王延芳;交-交变频同步电动机转子位置检测方法[J];包钢科技;2004年05期
9 李庆民;交-交变频矢量控制系统在热连轧工艺中的应用[J];包钢科技;2005年02期
10 唐富杰;刘如平;杨虎;;模糊控制在结晶器液位控制中的应用[J];包钢科技;2009年02期
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1 金尚泰;侯忠生;王卫红;;无模型自适应控制方法在永磁直线电机控制中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 董磊;刘贤兴;孙宇新;;无轴承异步电机径向悬浮力的微分几何变结构解耦控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 王立强;雷美珍;卢琴芬;叶云岳;;大气隙直线感应电机矢量控制系统建模与仿真[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 王立强;卢琴芬;叶云岳;雷美珍;;基于虚拟仪器的三相直线感应电机静态测试系统[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 杨林;樊立萍;;基于模糊的电气伺服系统等效滑模变结构控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 张娴;程月华;姜斌;;基于滑模观测器和变结构控制的小卫星姿态控制系统设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 王亚慧;程培新;赵亚丹;张桐;;针对时滞系统的RBF神经网络滑模控制策略[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 管力明;林剑;胡更生;;基于滑模控制的无轴单张纸输纸机同步控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 张欣;王云宽;郑军;;永磁同步电机矢量控制安排过渡过程方法的研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 李岳明;万磊;王波;;新型切换函数滑模控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
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2 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
3 雷金;洛仑兹平面电机的结构动态特性研究[D];华中科技大学;2010年
4 权建洲;高速工况下H型桁架定位平台的建模与同步控制[D];华中科技大学;2010年
5 杨通;高速大推力直线感应电机的电磁理论与设计研究[D];华中科技大学;2010年
6 罗石;线控转向系统主动安全预测控制策略的研究[D];江苏大学;2010年
7 颜鹏达;斯特林型两级脉管制冷机理论与实验研究[D];浙江大学;2009年
8 褚端峰;客车行驶稳定性控制的关键技术研究[D];武汉理工大学;2010年
9 罗珂;基于输出预测和LMI方法的电力系统广域阻尼控制研究[D];山东大学;2010年
10 胡楚雄;基于全局任务坐标系的精密轮廓运动控制研究[D];浙江大学;2010年
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1 冯小冬;基于模糊PID控制的呼吸机压力控制研究[D];南京医科大学;2010年
2 杨亮;基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究[D];安徽工程大学;2010年
3 张志华;弧形直线电机伸缩门及其控制研究[D];河南理工大学;2010年
4 张蛟龙;平面二级倒立摆的控制策略研究[D];河南理工大学;2010年
5 王旭强;圆筒型永磁直线同步电机电磁性能及温度场研究[D];河南理工大学;2010年
6 何凤平;迟滞系统的滑模变结构控制算法研究[D];浙江理工大学;2010年
7 房传礼;基于RS485总线的污水处理自动监控系统的研究[D];郑州大学;2010年
8 孔祥伟;城市二次供水智能控制系统的研究与开发[D];郑州大学;2010年
9 王巧立;微生物发酵过程的建模与优化控制研究[D];郑州大学;2010年
10 王瑞玲;无刷直流电动机调速算法及起动电路研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
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1 韩晓霞;谢克明;;RBF模糊神经网络在刚性机械臂控制中的应用[J];测试技术学报;2007年06期
2 丁度坤;邹焱飚;张铁;谢存禧;;喷涂机器人关节的PID自适应模型[J];华南理工大学学报(自然科学版);2009年04期
3 方浩,周冰,冯祖仁;基于层迭CMAC网络的6-DOF机器人自适应控制[J];机器人;2001年04期
4 丁度坤;谢存禧;张铁;蒋贤海;;遗传算法在工业机器人控制中应用研究[J];机械设计与制造;2009年03期
5 王学林;周俊;姬长英;姜莉;;基于卡尔曼滤波的RBF神经网络和PD复合控制研究[J];计算机测量与控制;2009年08期
6 孙炜;王耀南;;模糊CMAC及其在机器人轨迹跟踪控制中的应用[J];控制理论与应用;2006年01期
7 李祖枢;张华;古建功;陈桂强;;3关节单杠体操机器人的动力学参数辨识[J];控制理论与应用;2008年02期
8 赵希梅;郭庆鼎;;数控机床多轴联动伺服电机的零相位自适应鲁棒交叉耦合控制[J];中国电机工程学报;2008年12期
9 钟金明,张海波,徐刚;基于滑模变结构控制的机器人视觉伺服系统研究[J];组合机床与自动化加工技术;2005年08期
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1 郭福坤;多轴控制用新型数控系统的研究与应用[D];华南理工大学;2010年
2 苏宇峰;一种新型的仿人智能控制器参数校正级的设计及应用[D];重庆大学;2003年
3 曾成;基于仿人智能控制的双功能燃气热水器控制器设计与研究[D];重庆大学;2004年
4 古建功;遗传算法在仿人智能控制中的应用[D];重庆大学;2006年
5 杨亚辉;多轴系统同步控制技术[D];西安电子科技大学;2007年
6 张建国;基于滑模变结构控制的多轴协调运动控制策略研究[D];山东大学;2007年
7 刘育清;粒子群算法在仿人控制参数优化的应用[D];重庆大学;2007年
8 于芳;基于动觉智能图式的仿人智能控制在移动机器人路径规划中的研究[D];重庆大学;2007年
9 陈桂强;仿人智能控制器的参数优化与结构自动设计[D];重庆大学;2007年
10 李翠明;工业机器人迭代学习控制策略研究[D];兰州理工大学;2008年
【二级参考文献】
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1 张广溢;直线电机静态纵向边端效应研究[J];电工技术学报;1999年05期
2 叶云岳,陆凯元;直线电机的PID控制与模糊控制[J];电工技术学报;2001年03期
3 崔广渊,丁喆,宁永海,崔攀峰,宋书中,沈瑞珠;共振式直线电机及其变流器的总体功率因数研究[J];电工技术学报;2003年01期
4 叶云岳,陈永校,卢琴芬;直线电机驱动的新型冲压机[J];电工技术杂志;2000年02期
5 叶云岳;现代驱动技术综述[J];电机技术;2005年01期
6 郭庆鼎,周悦,郭威;高精度永磁直线同步电动机伺服系统鲁棒位置控制器的设计[J];电机与控制学报;1998年04期
7 孙武贞;;感应式直线电动机瞬时电流跟踪控制变频技术[J];电气传动;1991年06期
8 袁中文;轴心轨迹图在机器故障诊断中的应用[J];抚顺石油学院学报;2001年03期
9 王殿龙,李天华,康德纯;高速状态下机床主轴/刀具联接系统变形的有限元分析[J];工具技术;2003年03期
10 吴雅,梅志坚,杨叔子;机床切削颤振的定常与时变特性[J];固体力学学报;1992年03期
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1 唐委校;高速切削稳定性及其动态优化研究[D];山东大学;2005年
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1 袁伟军;铣削加工过程稳定性计算机仿真及实验研究[D];北京工业大学;2003年
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1 汪旭东,袁世鹰,王兆安,付子义;永磁直线同步电动机的二维傅里叶解析[J];煤炭学报;1999年04期
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3 付子义,程志平,韩元盛;神经网络PID控制在永磁直线同步提升系统中的应用[J];河南理工大学学报(自然科学版);2005年01期
4 付子义,张华,张霞;垂直运动永磁直线同步电动机的Fuzzy-PID控制研究[J];工矿自动化;2004年04期
5 张宏伟,焦明,康润生,王福忠,王新环;永磁直线同步电动机垂直运输控制系统设计[J];矿山机械;2005年05期
6 王海星,袁世鹰;永磁直线同步电动机变频起动性能研究[J];河南理工大学学报(自然科学版);2005年05期
7 刘豪;上官璇峰;袁世鹰;;无槽永磁直线同步电动机的磁场分析[J];煤矿机电;2006年06期
8 王福忠,汪旭东,焦留成,袁世鹰,李辉;同步电动机电磁力角与最大推力控制策略的研究[J];煤炭学报;2001年03期
9 张宏伟,焦留成,王新环,王福忠,康润生;永磁直线同步电动机功角控制策略的研究[J];煤炭学报;2005年04期
10 冯红梅;付子义;许孝卓;路银川;;基于小波变换的PMLSM垂直运输系统故障信号消噪的研究[J];矿山机械;2006年05期
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1 陈学良;陈一飞;;遮阳百叶帘的自适应模糊控制研究[A];中国农业工程学会电气信息与自动化专业委员会、中国电机工程学会农村电气化分会科技与教育专委会2010年学术年会论文摘要[C];2010年
2 管萍;张伟;刘小河;;挠性卫星的自适应模糊控制[A];Proceedings of 2010 Chinese Control and Decision Conference[C];2010年
3 陈学良;陈一飞;;自适应模糊控制在室内采光控制中的应用研究[A];中国农业工程学会电气信息与自动化专业委员会、中国电机工程学会农村电气化分会科技与教育专委会2010年学术年会论文摘要[C];2010年
4 谢琼泽;张雄;;水力旋流器的自适应模糊控制[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年
5 闫士杰;王旭;;基于H∞性能的微型燃机自适应模糊控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 左永帅;陈一飞;;基于自适应模糊控制原理的多电机智能同步控制研究[A];中国农业工程学会电气信息与自动化专业委员会、中国电机工程学会农村电气化分会科技与教育专委会2010年学术年会论文摘要[C];2010年
7 曲子芳;杜贞斌;刘兆伟;;单输入单输出非线性时延系统的自适应模糊控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 王新环;付子义;张宏伟;王福忠;;垂直运输系统用永磁直线同步电动机分段设计研究[A];2004年全国直线电机学术年会论文集[C];2004年
9 张宏伟;焦留成;康润生;王新环;;垂直运动永磁直线同步电动机电磁力角控制策略的研究[A];2004年全国直线电机学术年会论文集[C];2004年
10 司纪凯;焦留成;汪旭东;袁世鹰;;永磁直线同步电动机初级绕组的磁势分析[A];2004年全国直线电机学术年会论文集[C];2004年
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1 记者 彭展 通讯员 钟挺;巴陵石化热电节能提效技术国内领先[N];中国石化报;2011年
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1 潘永平;非线性系统鲁棒自适应模糊控制研究[D];华南理工大学;2011年
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4 文杰;非仿射非线性不确定系统的自适应模糊控制研究及应用[D];南京航空航天大学;2011年
5 孙宜标;基于滑动模态的永磁直线同步电动机鲁棒速度控制[D];沈阳工业大学;2007年
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9 孟凡东;循环流化床锅炉热工过程智能控制研究[D];燕山大学;2010年
10 李勇达;基于DSP与遗传算法的自适应模糊控制的无刷直流电机控制系统[D];广西师范大学;2011年
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