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《西安电子科技大学》 2009年
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伺服系统机械结构与控制的集成优化设计

李京帅  
【摘要】: 长期以来在机电伺服系统中系统的结构和控制设计之间是分离进行的。这种设计模式使得结构和控制设计人员在各自的专业领域考虑问题和解决问题,而事实上,这两者之间是相互影响的,并且已为众多实例所证实。为了提高整个系统性能,结构和控制设计必需以某种方式综合起来。 本文首先介绍了目前常用的几种结构与控制集成设计思想,并总结了当前国内外机电系统控制与结构集成设计的研究现状;其次以典型三惯量机电位置伺服系统为研究对象,根据系统的物理定律建立了伺服系统的动力学模型。然后分别建立了先结构后控制的顺序优化模型和结构与控制集成优化模型。最后采用序列二次规划算法和遗传算法对两种优化设计模型进行求解。仿真的结果表明:与顺序优化设计相比集成优化显著地提高了系统的平稳性和快速响应性。
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