【摘要】：在永磁直線同步電機驅(qū)動伺服系統(tǒng)的迭代學(xué)習(xí)控制(ILC)過程中,針對由于每次運行時跟蹤誤差的累積,導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)收斂速度降低甚至發(fā)散的現(xiàn)象,提出一種基于經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(EMD)算法的迭代學(xué)習(xí)控制方法。首先設(shè)計閉環(huán)ILC控制器,然后利用EMD算法分解ILC過程中的跟蹤誤差,篩選并消除其中發(fā)散的分量,保證ILC的收斂性,提高ILC的收斂速度。仿真和實驗結(jié)果表明,與傳統(tǒng)ILC相比,所提出的控制方法能夠使系統(tǒng)的跟蹤效果更好,且保證了伺服系統(tǒng)的輸出軌跡在較少的迭代次數(shù)下快速精確地收斂到期望軌跡。
【圖文】：

迭代學(xué)習(xí)控制算法的基本結(jié)構(gòu)

166電工技術(shù)學(xué)報2017年3月?lián)窈线m的學(xué)習(xí)律，使得當?shù)螖?shù)j→∞時，()jyt→dy(t)。2.2傳統(tǒng)ILC控制器設(shè)計為考慮實時反饋信息，本文采用閉環(huán)ILC控制，PMLSM閉環(huán)ILC控制系統(tǒng)框圖如圖2所示。圖中，G為PMLSM速度閉環(huán)系統(tǒng)，其中C為速度環(huán)PI反饋控制器；閉環(huán)ILC為迭代學(xué)習(xí)模塊，其中dx為期望輸出，j1x+為第j+1次迭代學(xué)習(xí)的實際輸出，j1e+第j+1次迭代學(xué)習(xí)時的跟蹤誤差，ju為存儲記憶的第j次迭代學(xué)習(xí)的控制輸入。圖2永磁直線同步電機閉環(huán)迭代學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)框圖Fig.2Theblockdiagramofclose-loopILCPMLSMsystem本文選擇學(xué)習(xí)律函數(shù)L[]為PID型學(xué)習(xí)律，則閉環(huán)ILC位置控制器表示為111110()()()()()()d()jjjtjjjjututLetutαetβeττγet+++++=+=+++（7）式中，α、β和γ分別為ILC控制器的比例、積分和微分學(xué)習(xí)增益參數(shù)。本文將閉環(huán)ILC控制器設(shè)計在位置環(huán)，其運行步驟如下：（1）設(shè)置迭代次數(shù)，給定的期望輸出dx(t)及初始控制輸入0u(t)。（2）將控制輸入()jut加入到PMLSM中，重復(fù)進行操作。同時記錄實際輸出()jxt及跟蹤誤差()jet。（3）根據(jù)閉環(huán)PID型學(xué)習(xí)律，利用第j次迭代的控制輸入及第j+1次迭代的跟蹤誤差計算第j+1次迭代的控制輸入1()jut+。（4）當?shù)螖?shù)達到最大時，停止ILC位置控制器的運行，否則令j=j+1重新執(zhí)行步驟（2）。3結(jié)合經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解算法的迭代學(xué)習(xí)控制器設(shè)計從第2節(jié)的分析可以看出，誤差信號在迭代學(xué)習(xí)過程中起著關(guān)鍵作用，因此有必要對其進行合理分析及有效的處理。本節(jié)將提出一種新型算法，將ILC與EMD算法結(jié)合起來，改善學(xué)習(xí)性能。3.1EMD算法傅里葉變換理論中表征信號交變的基本量是與時間無關(guān)的頻率，基?
【作者單位】： 沈陽工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51175349) 遼寧省高等學(xué)校優(yōu)秀人才支持計劃(LR2013006)資助項目
【分類號】：TM341

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本文編號：2530086