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《燕山大学》 2009年
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X-Y数控平台模型辨识及力/位置控制研究

田学静  
【摘要】: 数控系统是先进制造技术的核心,数控技术和数控机床的整体水平是一个国家工业现代化程度和综合国力强弱的标志之一,它关系到一个国家科学技术的发展。由于X-Y数控平台是一种典型的数控设备,因此我们将其作为研究对象,本文针对如下几个方面展开研究: 本文先针对X-Y数控平台的动力学模型辨识进行研究,提出了一种改进的模糊系统辨识方法。首先进行减法聚类初始化,然后利用改进的模糊C均值算法(FCM)进一步优化,最后根据递推最小二乘法得出模型的结论参数,通过优化T-S模型结构,实现数控平台系统模型的辨识。 数控平台系统往往要求精密的定位和精细的运动控制,为了提高X-Y数控平台的力/位置控制精度,针对数控平台的动力学和外界环境的不确定性,提出了两种控制策略进行了研究。 首先将自适应模糊与滑模控制相结合作为位置控制部分所采用的算法,同时采用小脑模型神经网络(CMAC)应用于附加力外环的模糊控制器,通过力控制器的输出作为位置控制部分的修正值,通过提高位置控制精度来达到控制力的目的。 其次又采用一种专家PID与自适应模糊相结合的力/位置混合控制方法。整个控制系统分别对位置和力分别进行控制,位置控制器采用专家PID控制,力控制器采用模糊逻辑系统去逼近系统中的不确定项,最后利用鲁棒控制进行补偿,提高了控制系统的控制精度。仿真结果表明,这两种控制策略都使力/位置控制的跟踪效果达到了较理想的水平。
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP273

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