直驅(qū)轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)的優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)滑模位置控制研究
當(dāng)今直驅(qū)轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)是迎合高檔數(shù)控機床向高速,、精密及高自動化方向發(fā)展的要求而提出的一種新的驅(qū)動技術(shù),，與高速電主軸及直線電機一起構(gòu)成了商檔數(shù)控系統(tǒng)直驅(qū)技術(shù)的三大研究對象。直驅(qū)轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)性能的優(yōu)劣直接影響了數(shù)控系統(tǒng)的整體性能,。數(shù)控轉(zhuǎn)臺的傳統(tǒng)驅(qū)動方式是由蝸輪蝸桿等機械傳動機構(gòu)實現(xiàn)的,，這種方式易造成機械振動、呻應(yīng)緩慢,、動態(tài)剛度差及非線性誤差等,，從而不能很好地滿足數(shù)控轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)的高精度加工。直驅(qū)轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)消除了中間傳動環(huán)節(jié),，直接由環(huán)形永磁力矩電機驅(qū)動,，這種驅(qū)動方式具有大轉(zhuǎn)矩、低能耗,、快速響應(yīng)等特點,，為實現(xiàn)系統(tǒng)的高速響應(yīng)、準確定位等提供了可能性,。 但是由于直驅(qū)轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)存在參數(shù)變化,、高度非線性及機械諧振等不確定性因素，從而給直驅(qū)轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)的控制帶來了一定的難度,。傳統(tǒng)的控制方式都依賴于系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,。滑模控制具有快速響應(yīng),、對參數(shù)變化及擾動不靈敏等優(yōu)點,，但是這種控制方式容易出現(xiàn)“抖振”.很多學(xué)者針對此問題做了研究。消除抖振的常用方法是邊界層的方法,，通過改變邊界層的厚度來獲得******抗振效果,，該方法能夠保證系統(tǒng)狀態(tài)收斂到滑模面為中心的邊界層，但不能使?fàn)顟B(tài)收斂到滑模,。高為炳川提出來利用趨近律的變結(jié)構(gòu)控制方法來消除抖振,，K JUNG等將模糊控制應(yīng)用于趨近律中，使滑動模態(tài)的品質(zhì)得到進一步改替,，消除了系統(tǒng)的高頻抖振,。P KACHROO等在邊界層內(nèi)，對切換函數(shù)s(x)采用低通濾波器,，得到平滑的s(x)信號,，并采用內(nèi)膜原理，設(shè)計了一種新型的帶有積分和邊界層厚度的飽和函數(shù),，有效地降低了抖振,。文獻[9一11]利用觀測器來消除外界干擾及不確定項的影響.有效地減弱了抖振，具有較高的估計精度,，但不能有效快速地實現(xiàn)系統(tǒng)的跟蹤,。晃紅敏等采用動態(tài)滑?？刂品椒▽崿F(xiàn)了移動機器人的位里跟蹤控制,，明顯地消除了抖振。文獻[12]提出一種基于模糊自學(xué)習(xí)的滑模變結(jié)構(gòu)控制方法,，用模糊滑?？刂破鱽泶婊Ｇ袚Q控制部分，保證了控制律的連續(xù)性,，減少了抖振,，但是無法有效地消除抖振。文獻[13]將滑?？刂品譃樯窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和線性反饋控制兩部分,，‘利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的箱出代替滑模控制中的符號函數(shù),，既保證了控制律的連續(xù)性,，又從根本上消除了抖振。 作者提出了一種優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)滑模位里控制,，利用兩個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別實現(xiàn)系統(tǒng)的等效滑模控制和切換滑模控制,，并通過遺傳算法實現(xiàn)兩個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練權(quán)值的在線優(yōu)化
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