版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領
文檔簡介
1、隨著微/納米技術(shù)的迅速發(fā)展,以壓電陶瓷、形狀記憶合金、磁致伸縮材料等智能材料構(gòu)成的執(zhí)行器在微定位、微位移等領域內(nèi)得到廣泛的應用。然而,寄生于這些智能材料中的遲滯非線性不但會降低系統(tǒng)的控制精度,甚至會導致系統(tǒng)不穩(wěn)定。遲滯作為是一種非常規(guī)的非平滑的非線性,它的復雜性表現(xiàn)在多映射性和記憶性。另外,具有遲滯非線性的三明治系統(tǒng)作為一種特殊結(jié)構(gòu)的遲滯非線性系統(tǒng),由于前一個動態(tài)模塊的限制,難以直接對遲滯進行補償。其特有的三明治結(jié)構(gòu),加上遲滯非線性的復
2、雜性使得經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論都難以對其實現(xiàn)有效的控制。因此本文研究了具有遲滯非線性的三明治系統(tǒng)的建模與控制問題。
論文的主要內(nèi)容首先建立兩類遲滯模型,其一,對Preisach類遲滯非線性建立了基于遲滯算子的神經(jīng)網(wǎng)絡模型。其二,對一般的遲滯非線性,通常具有速率相關(guān)特性(遲滯輸出與輸入信號的變化率或者頻率相關(guān)),通過引入一個Duhem算子,實現(xiàn)了遲滯非線性的動態(tài)建模。然后針對上面兩類遲滯非線性,通過引入遲滯逆算子和Duh
3、em逆算子分別給出其相應的遲滯逆模型,應用反饋學習方法實現(xiàn)對遲滯非線性的補償。最后對具有遲滯非線性的三明治系統(tǒng)設計控制器。其思路為:抵消前一個動態(tài)模塊將其轉(zhuǎn)化為一般的遲滯非線性系統(tǒng),基于所建的模型,運用偽控制方案設計了神經(jīng)網(wǎng)絡自適應控制器。
在眾多的遲滯模型中,Preisach模型是應用最廣泛的一類模型,但是具有實現(xiàn)形式復雜、在線更新困難的缺點。為了克服Preisach模型的這些缺點,建立基于算子的神經(jīng)網(wǎng)絡遲滯模型。由于遲
4、滯的不平滑和多映射性,難以采用常規(guī)方法對其建模。本文基于空間擴張的方法,提出一個遲滯算子來擴張遲滯的輸入空間,在三維空間上將遲滯的多映射轉(zhuǎn)化為一一映射,同時證明了輸入空間的緊致性和一一映射的連續(xù)性。這樣利用神經(jīng)網(wǎng)絡來逼近這個一一映射從而建立一個神經(jīng)網(wǎng)絡遲滯模型。一般遲滯非線性具有速率相關(guān)特性,因此需要進行動態(tài)遲滯建模。本文從系統(tǒng)的觀點,提出了遲滯狀態(tài)的概念,給出了遲滯非線性的狀態(tài)空間表達式。通過用Duhem算子來描述遲滯狀態(tài),用神經(jīng)網(wǎng)絡
5、來逼近遲滯狀態(tài)和遲滯輸出之間的映射實現(xiàn)了對遲滯非線性的動態(tài)建模。
與常規(guī)模型相比,本文所提出的模型的優(yōu)點在于:(1)結(jié)構(gòu)簡單,簡化了辨識算法,易于在線實現(xiàn)。(2)可以在線調(diào)整神經(jīng)網(wǎng)絡的權(quán)值以適應不同條件下的遲滯辨識,具有較好的靈活性和適應性。(3)基于Duhem算子的神經(jīng)網(wǎng)絡遲滯模型,能夠描述遲滯的速率相關(guān)特性,實現(xiàn)遲滯非線性的動態(tài)建模??朔渭儾捎肈uhem模型難以選擇參數(shù)以及靜態(tài)模型的缺點。
在遲滯非線性
6、的補償方面,最通常的方法就是建立遲滯的逆模型,將逆模型與遲滯非線性串聯(lián)來抵消遲滯對系統(tǒng)的不良影響。本文針對上面的兩類遲滯非線性,分別給出遲滯逆模型。對Preisach類的遲滯非線性,提出一個遲滯逆算子將Preisach類遲滯逆模型的輸入空間進行擴張,在三維空間上將遲滯逆的多值映射轉(zhuǎn)化成一一映射,然后運用神經(jīng)網(wǎng)絡來逼近這個一一映射從而建立一個遲滯逆模型。針對一般遲滯非線性,提出一個遲滯逆狀態(tài)從而給出了遲滯逆的狀態(tài)空間表達式。然后對Duhe
7、m模型求逆并進行適當?shù)淖儞Q稱為Duhem逆算子。利用Duhem逆算子來描述遲滯逆狀態(tài),神經(jīng)網(wǎng)絡來逼近遲滯逆狀態(tài)與遲滯逆輸出之間的映射從而實現(xiàn)對一般遲滯逆的辨識。在逆模型的應用方面,應用反饋學習的方法來調(diào)整神經(jīng)網(wǎng)絡參數(shù)從而補償遲滯非線性。
在具有遲滯非線性的三明治系統(tǒng)的控制方面,針對三明治系統(tǒng)特殊的結(jié)構(gòu),首先對三明治系統(tǒng)進行轉(zhuǎn)化,利用逆系統(tǒng)來近似補償前一個動態(tài)模型從而將具有遲滯非線性的三明治系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成一般的遲滯非線性系統(tǒng)。然
8、后運用偽控制方案,基于所建立的遲滯模型設計神經(jīng)網(wǎng)絡自適應控制器。利用Lyapunov方法證明了系統(tǒng)的穩(wěn)定性并推導出神經(jīng)網(wǎng)絡權(quán)值自適應調(diào)整律和控制律。
綜上所述,論文取得以下創(chuàng)新成果:
1.利用基于遲滯算子的輸入空間擴張的方法,建立Preisach類遲滯非線性神經(jīng)網(wǎng)絡模型。該模型結(jié)構(gòu)簡單,簡化了辨識算法,可以在線調(diào)整神經(jīng)網(wǎng)絡的權(quán)值以適應不同條件下的遲滯辨識。利用遲滯算子進行輸入空間擴張,在三維空間將遲滯非線性的
9、多值映射轉(zhuǎn)化為一一映射,為用傳統(tǒng)的辨識方法打下了基礎??朔藨肞reisach模型實現(xiàn)形式復雜、在線更新困難的缺點。
2.為了描述遲滯的速率相關(guān)特性,建立基于Duhem算子的動態(tài)遲滯模型。該模型實現(xiàn)了遲滯的動態(tài)建模,克服了Preisach模型等靜態(tài)模型的缺點。
3.針對Preisach類的遲滯非線性和一般遲滯非線性,分別提出遲滯逆算子和Duhem逆算子建立了神經(jīng)網(wǎng)絡遲滯逆模型。同樣利用遲滯逆算子來擴張輸入空
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 遲滯非線性系統(tǒng)建模與控制.pdf
- 遲滯非線性系統(tǒng)的建模與控制研究.pdf
- 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的動態(tài)遲滯非線性系統(tǒng)建模與控制.pdf
- 遲滯非線性系統(tǒng)的控制算法研究.pdf
- 三明治遲滯非線性系統(tǒng)的建模與控制研究.pdf
- 遲滯非線性系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡控制研究.pdf
- 遲滯非線性系統(tǒng)滑模自適應控制策略研究.pdf
- 基于壓電陶瓷遲滯非線性建模及控制系統(tǒng)的研究.pdf
- 高精度定位系統(tǒng)遲滯非線性建模與控制方法研究.pdf
- 基于Bouc--Wen模型的遲滯非線性系統(tǒng)自適應控制.pdf
- 基于MLD的非線性系統(tǒng)建模與控制研究.pdf
- 基于Backlash描述函數(shù)的遲滯非線性建模.pdf
- 壓電驅(qū)動器的遲滯非線性建模與控制.pdf
- 微納定位平臺的遲滯非線性建模與控制技術(shù).pdf
- 基于支持向量機的遲滯系統(tǒng)建模和控制.pdf
- 基于神經(jīng)狀態(tài)空間的非線性系統(tǒng)建模與控制研究.pdf
- 壓電作動器遲滯非線性建模與補償控制研究.pdf
- 壓電陶瓷驅(qū)動器的遲滯非線性建模與控制.pdf
- 遲滯非線性系統(tǒng)的動力學分析及其應用.pdf
- GMA遲滯非線性逆控制方法研究.pdf
評論
0/150
提交評論