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《基于支持向量機(jī)的摩擦建模與補(bǔ)償.pdf》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文基于支持向量機(jī)的摩擦建模與補(bǔ)償姓名:張波申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):機(jī)械電子工程指導(dǎo)教師:黃進(jìn)20090801摘要伺服系統(tǒng)中由于摩擦等非線性引起的爬行,跟蹤誤差等現(xiàn)象嚴(yán)重阻礙系統(tǒng)性能的進(jìn)一步提高。為了消除或減小摩擦給系統(tǒng)帶來的危害,提高伺服系統(tǒng)的跟蹤性能,本文研究了摩擦建模與補(bǔ)償問題,主要內(nèi)容如下;首先,綜述了國內(nèi)外在摩擦建模以及摩擦補(bǔ)償方面的研究現(xiàn)狀,并提出了基于支持向量機(jī)的摩擦建模與補(bǔ)償。其次,介紹了一種改進(jìn)的支持向量機(jī)(SVM)一最小二乘支持向量機(jī)(LS.SVM),并利用LS.SVM對伺服系統(tǒng)中的摩擦建模
2、與補(bǔ)償。最后,以典型機(jī)電位置伺服系統(tǒng)為研究對象,建立基于LS.SVM摩擦補(bǔ)償?shù)臋C(jī)電伺服系統(tǒng)模型?;贚yapunuv穩(wěn)定性理論,應(yīng)用反步積分方法,設(shè)計(jì)了基于LS.SVM的反步控制器,保證了參數(shù)估計(jì)值的收斂性和全局的穩(wěn)定性。并進(jìn)行仿真,結(jié)果表明,與傳統(tǒng)PID控制相比,上述方法能夠有效地對摩擦進(jìn)行補(bǔ)償,從而減小了跟蹤誤差,增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性。關(guān)鍵詞:支持向量機(jī)伺服系統(tǒng)摩擦建模與補(bǔ)償積分反步自適應(yīng)控制AbstractFrictioncausedlowspeedcreepandtrackingerrorswhichpresentsinserv
3、osystemshasbecomeanimpedimenttoimprovetheirperformance.Inordertoeliminateorreducetheeffectoffriction,andincreasethesystemperformance,appropriatemethodsmustbecarriedout.Thisdissertationfocusesonthefollowingwork:frictionmodelingandcompensationathomeandFirstly,thepresentsi
4、tuationofabroadaresummarized.Frictionmodelingandcompensationusingsupportvectormachine(SVM)isputforward.Secondly,aimprovdSVM—theleastsquaressupportvectormachine(LS-SVM)isintroduced,andfrictionmodelingandcompensationbyLS-SVMinservosystems-mathematicmodelforatypicalmechani
5、calpositionservosystemwithFinally,africtionmodelbYLS.SVMisestablished.AbacksteppingcontrollawbyLS-SVMisderivedwithLyapunovstabilitytheorytoensureastringencyofparameterestimationandglobalstabilityofservosystemswithfriction.Simulationresultsshowthatsystemrobustnessandtack
6、ingaccuracyareimprovedwithproposedmethodthanthatwithtraditionalPIDcontr01.SVMservosystemsfrictionmodelingandcompensationcontroLintegral-backsteppingadaptive第一章緒論第一章緒論1.1課題來源與背景本課題來自于縱向基礎(chǔ)研究項(xiàng)目,主要研究非線性的摩擦對系統(tǒng)造成的影響,其目的是通過對摩擦進(jìn)行建模與補(bǔ)償,減小或消除摩擦對伺服系統(tǒng)的影響,從而提高系統(tǒng)的低速平穩(wěn)性、跟蹤精度和魯棒性。伺服系統(tǒng)是
7、應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛的一類系統(tǒng),它是一種跟蹤輸入指令信號進(jìn)行動作,獲得精確的位置、速度及動力輸出的自動控制系統(tǒng)。其作用在于使被控對象的運(yùn)動復(fù)現(xiàn)輸入量的變化規(guī)律,被控對象在輸入信號作用下的運(yùn)動特性可以通過系統(tǒng)的穩(wěn)定性,精度以及響應(yīng)的快速性來表示,對伺服系統(tǒng)的基本要求也表現(xiàn)在這些方面。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,使得伺服系統(tǒng)在國際競爭中發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著競爭的激烈化,從大功率設(shè)備的拖動機(jī)構(gòu)到電子設(shè)備的精密加工都對伺服系統(tǒng)提出了越來越高的性能要求【11。伺服系統(tǒng)的位置精度、速度精度和速度平穩(wěn)性是設(shè)計(jì)的重要指標(biāo),對于高精度伺服系統(tǒng),則要求具
8、有低速平穩(wěn)性和高的跟蹤精度,這些性能的實(shí)現(xiàn)由系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的特性所決定,它與機(jī)械結(jié)構(gòu)因素有著密切的聯(lián)系。伺服系統(tǒng)性能主要取決于系統(tǒng)的非線性因素。非線性因素給控制帶來的影響越來越大,嚴(yán)重阻礙了系統(tǒng)性能的進(jìn)一步提高。伺服系統(tǒng)中