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《數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的無(wú)模型自適應(yīng)軋機(jī)液壓位置控制.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第31卷第2期計(jì)算機(jī)仿真2014年2月文章編號(hào):1006—9348(2014)02—0386—05數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的無(wú)模型自適應(yīng)軋機(jī)液壓位置控制崔桂梅1,馮小東1,李偉明2(1.內(nèi)蒙古科技大學(xué)信息工程學(xué)院,內(nèi)蒙古包頭014010;2.中冶東方技術(shù)工程有限公司,內(nèi)蒙古包頭014010)摘要:關(guān)于軋機(jī)液壓伺服系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究,針對(duì)軋機(jī)液壓伺服位置系統(tǒng)是一個(gè)多變量、強(qiáng)耦合、非線性控制系統(tǒng),傳統(tǒng)PID需建立被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型,難以處理復(fù)雜非線性問(wèn)題,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制又需要進(jìn)行在線與離線系統(tǒng)辨識(shí),且計(jì)算量大、適合階數(shù)已知的被控系統(tǒng)
2、,而數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)僅使用被控系統(tǒng)的在線與離線I/O數(shù)據(jù)便可完成控制器的設(shè)計(jì),無(wú)需任何過(guò)程數(shù)學(xué)模型信息,因此提出基于無(wú)模型自適應(yīng)的液壓位置控制方法。在相同條件下,通過(guò)PID、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、無(wú)模型白適應(yīng)控制三種算法對(duì)液壓位置系統(tǒng)進(jìn)行仿真比較,結(jié)果表明,無(wú)模型自適應(yīng)控制收斂快,穩(wěn)態(tài)誤差小,且提高對(duì)擾動(dòng)和模型變化的魯棒性。關(guān)鍵詞:軋機(jī)液壓位置控制;數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng);無(wú)模型自適應(yīng)控制;魯棒性中圖分類號(hào):TP391.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:BData—-drivenModel—-freeAdaptivePrecisionControlforHydraul
3、icPositionControlSystemofRollingMillCUIGui—mel一,F(xiàn)ENGXiao—don91,LIWei—min92(1.SchoolofInformationEngineering,InnerMongoliaUniversityofScienceandTechnology,BaotouInnerMongolia014010,China;2.BefisEngineeringandResearchCorporation,BaotouInnerMongolia014010,China)A
4、BSTRACT:Rollingmillhydraulicsel'vO—positionsystemissuchasystemwithmulti—variable,strong—couplingandnonlinear.Ahydraulicservo—positionsystembasedonmodel—freeadaptivecontrolalgorithmwasputforwardinthisarticle.Undertheidenticalconditions,controlstrategiesofPID,th
5、eneuralnetworkandthemodel—freeadap—tivecontrolonhydraulicpositionsystemwerecomparedthroughsimulations.Simulationresultsindicatethatthemod—el—freeadaptivecontrolcanconvergefastwithsmallsteadystateerrorandimprovetherobustnessofthedisturbanceandchangingmodel.KEYW
6、ORDS:Hydraulicpositioncontrolsystemoftherollingmill;Data—driven;Model—freeadaptivecontrol;Ro-hl】stnes81引言液壓位置閉環(huán)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱液壓APC,它作為液壓AGC系統(tǒng)的內(nèi)環(huán),因具有高精、快速等優(yōu)點(diǎn),在軋機(jī)上得以廣泛應(yīng)用。但由于電液伺服系統(tǒng)存在參變量多、不可測(cè)、強(qiáng)耦合及非線性等因素?,增大了控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難度。介于常規(guī)PID需建立液壓APC的精確數(shù)學(xué)模型及難以處理復(fù)雜非線性問(wèn)題。近年來(lái),為提高液壓APC系統(tǒng)的性基金項(xiàng)目:國(guó)
7、家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(61164018)收稿日期:2013—03—15.--——386.--——能,國(guó)內(nèi)外學(xué)者為此做了大量研究,并將魯棒控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等方法應(yīng)用到液壓APC系統(tǒng)中。自適應(yīng)魯棒控制雖能抑制外部擾動(dòng),但其算法復(fù)雜、參數(shù)收斂慢等因素舊1,限制了其在瞬時(shí)性要求很高的液壓APC系統(tǒng);神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法因其能利用被控系統(tǒng)的I/O數(shù)據(jù)擬合來(lái)設(shè)計(jì)控制器而得以廣泛應(yīng)用,但需進(jìn)行在線、離線辨識(shí),且計(jì)算量大,適合已知階數(shù)的被控系統(tǒng)口J,亦難以滿足要求。因此,進(jìn)一步提高液壓APC控制器性能需用新方法,并在一定條件下,有收斂性、
8、穩(wěn)定性保障H』。這種新方法被稱為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)無(wú)模型自適應(yīng)控制(model—freeadaptivecontrol,MFAC)p“Jo本文提出了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的無(wú)模型自適應(yīng)液壓APC方案。控制器的設(shè)計(jì)無(wú)需液壓APC系統(tǒng)的任何結(jié)構(gòu)信息,是直接基于動(dòng)態(tài)線性化模型中偽偏導(dǎo)數(shù)的估計(jì)和預(yù)報(bào)。在相同條件下,通過(guò)PID、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、MFAC算法的仿真對(duì)比,驗(yàn)證了該方法的快速收斂性、對(duì)抑