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双直线电机伺服系统Elman神经网络互补滑模交叉耦合同步控制 被引量：19
1
作者 金鸿雁 赵希梅 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第21期4971-4978,共8页
针对双直线电机伺服系统同步进给问题,提出一种基于Elman神经网络互补滑模控制器(CSMC)和交叉耦合控制器(CCC)相结合的同步控制方案。双直线电机由两台平行放置的永磁直线同步电机(PMLSM)构成。由于PMLSM易受参数变化、外部扰动和摩擦... 针对双直线电机伺服系统同步进给问题,提出一种基于Elman神经网络互补滑模控制器(CSMC)和交叉耦合控制器(CCC)相结合的同步控制方案。双直线电机由两台平行放置的永磁直线同步电机(PMLSM)构成。由于PMLSM易受参数变化、外部扰动和摩擦力等不确定性的影响,首先建立含有不确定性的系统动态模型。然后,利用Elman神经网络代替CSMC中的切换控制率,设计Elman神经网络CSMC来估计系统不确定性并削弱滑模控制中存在的抖振现象,确保PMLSM伺服系统实现高精度的位置跟踪性能;同时利用CCC消除双直线电机中存在的耦合现象,实现双直线电机伺服系统同步控制。系统实验结果表明,所提出的控制方法既有较好的跟踪性能,又有较强的鲁棒性能,明显地减小了系统的跟踪误差和同步误差。 展开更多
关键词 双直线电机 ELMAN 神经网络 互补滑模控制器 交叉耦合控制器 同步控制
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直驱XY平台变增益交叉耦合互补滑模轮廓控制 被引量：10
2
作者 金鸿雁 赵希梅 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期42-47,共6页
针对永磁直线同步电动机(PMLSM)直接驱动XY平台存在的系统不确定性因素及双轴间耦合的问题,在建立双轴直驱平台数学模型和分析系统轮廓误差的基础上,采用将互补滑模控制器(CSMC)与变增益交叉耦合控制器(VGCCC)相结合的轮廓控制策略以保... 针对永磁直线同步电动机(PMLSM)直接驱动XY平台存在的系统不确定性因素及双轴间耦合的问题,在建立双轴直驱平台数学模型和分析系统轮廓误差的基础上,采用将互补滑模控制器(CSMC)与变增益交叉耦合控制器(VGCCC)相结合的轮廓控制策略以保证系统实现高精密轮廓加工。CSMC作为反馈控制器,可抑制参数变化、外部扰动以及摩擦力等不确定性因素对系统的影响,保证系统的强鲁棒性。同时,引入VGCCC解决直驱XY平台间参数不匹配造成的耦合问题,VGCCC可根据轮廓误差估计模型得到的实时轮廓误差改变控制器的补偿增益值,将轮廓误差按照一定比例分配到各轴中,减小系统轮廓误差,从而实现双轴精密轮廓加工,满足系统要求的控制精确度。实验结果表明,该方法使直驱XY平台伺服系统具有较强的鲁棒性能和跟踪性能,进而提高了系统的轮廓加工精确度。 展开更多
关键词 直驱XY平台 不确定性 互补滑模控制器 变增益交叉耦合控制器 轮廓控制
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永磁直线同步电机的互补滑模变结构控制 被引量：35
3
作者 赵希梅 赵久威 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期2552-2557,共6页
针对永磁直线同步电动机伺服系统易受参数变化、外部扰动、非线性摩擦及固有的端部效应等不确定性因素影响,提出了一种互补滑模变结构控制方法。建立了含有不确定性的直线伺服电机运动系统的动态模型,采用广义滑模面和互补滑模面相结合... 针对永磁直线同步电动机伺服系统易受参数变化、外部扰动、非线性摩擦及固有的端部效应等不确定性因素影响,提出了一种互补滑模变结构控制方法。建立了含有不确定性的直线伺服电机运动系统的动态模型,采用广义滑模面和互补滑模面相结合的方法设计了互补滑模变结构控制器,从理论上分析证明了此控制器可以保证系统跟踪误差的收敛性,抑制不确定性因素,提高系统瞬态响应速度,进而有效地减小了跟踪误差。同时选择饱和函数作为切换函数,降低了滑模控制(sliding mode control,SMC)的抖振现象。最后,通过系统实验表明了所提出的控制方法是有效可行的,与传统SMC相比,基于互补滑模控制(complementary sliding mode control,CSMC)的系统具有快速准确的跟踪性能和鲁棒性能,明显地减小了系统的跟踪误差。 展开更多
关键词 永磁直线同步电机 滑模变结构控制器 互补滑模变结构控制器 鲁棒性 跟踪误差
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基于Sugeno型模糊神经网络和互补滑模控制器的双直线电机伺服系统同步控制 被引量：21
4
作者 金鸿雁 赵希梅 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第13期2726-2733,共8页
针对高精密直驱龙门定位平台的双直线电机伺服系统的位置同步控制问题,提出一种Sugeno 型模糊神经网络(SFNN)同步补偿器和互补滑模控制器(CSMC)相结合的控制方法。建立了含有参数变化、外部扰动和摩擦力等不确定性的永磁直线同步电机(PM... 针对高精密直驱龙门定位平台的双直线电机伺服系统的位置同步控制问题,提出一种Sugeno 型模糊神经网络(SFNN)同步补偿器和互补滑模控制器(CSMC)相结合的控制方法。建立了含有参数变化、外部扰动和摩擦力等不确定性的永磁直线同步电机(PMLSM)动态模型,采用广义滑模面和互补滑模面相结合的方式来设计CSMC。CSMC 可有效抑制参数变化、外部扰动和摩擦力等不确定性的影响,削弱传统滑模控制器(SMC)存在的抖振现象,减小系统的跟踪误差,实现高精度位置跟踪。同时,利用SFNN 同步补偿器解决双直线电机间动态参数不匹配问题及耦合现象,SFNN 同步补偿器可对每个轴进行误差补偿,从而减小位置同步误差,保证系统实现同步控制。实验结果表明,该控制方法可明显减小系统的跟踪误差和同步误差,进而改善轮廓加工精度。 展开更多
关键词 双直线电机伺服系统 Sugeno型模糊神经网络 互补滑模控制器 不确定性 同步控制
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永磁直线伺服系统终端互补滑模位置控制 被引量：2
5
作者 赵希梅 孙洪潇 金鸿雁 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期182-190,共9页
为了解决永磁直线同步电机(PMLSM)直驱伺服系统易受端部效应、非线性摩擦以及外部扰动等不确定因素影响的问题,提出一种将互补滑模控制(CSMC)与终端滑模控制(TSMC)相结合的终端互补滑模控制(TCSMC)方法。首先,建立具有不确定因素的PMLS... 为了解决永磁直线同步电机(PMLSM)直驱伺服系统易受端部效应、非线性摩擦以及外部扰动等不确定因素影响的问题,提出一种将互补滑模控制(CSMC)与终端滑模控制(TSMC)相结合的终端互补滑模控制(TCSMC)方法。首先,建立具有不确定因素的PMLSM动态模型。其次,将广义滑模面与互补滑模面相结合,同时利用饱和函数替换切换函数设计CSMC,与传统的滑模控制相比,其跟踪误差减半,能有效削弱抖振。为了进一步提高系统的收敛速度,在互补滑模面中引入终端项,设计TCSMC,使得系统在CMSC减少系统误差的基础上,进一步提高控制性能。最后,通过理论分析,证明控制器的稳定性,系统实验表明,与CSMC和TSMC相比,TCSMC不但提高了系统收敛速度和控制精度,削弱了抖振现象,而且明显增强了系统的鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁直线同步电机 不确定因素 终端互补滑模控制器 收敛速度 控制精度 鲁棒性
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