电动伺服机构扰动补偿与神经网络模糊控制

作     者：胡涛 申立群 曹杰铭 董伟锋 宁佳意 HU Tao;SHEN Liqun;CAO Jieming;DONG Weifeng;NING Jiayi

作者机构：哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001 

出 版 物：《电机与控制学报》 (Electric Machines and Control)

年 卷 期：2023年第27卷第11期

页      面：10-20页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 0835[工学-软件工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主　　题：电动伺服机构 推力矢量控制 扰动补偿 仿真建模 模糊控制 BP神经网络 

摘      要：针对电动伺服机构的模糊控制与扰动补偿问题进行研究,首先依据动力学理论建立电动伺服机构系统模型并利用Simulink软件搭建仿真模型。然后充分分析了系统所受到的摩擦力矩、齿槽力矩、时滞等非线性扰动,设计前馈控制器进行补偿。其次为了进一步改善系统的控制性能,在位置环PID控制器基础上引入模糊控制来动态调整PID控制参数。最后利用BP神经网络实现对量化因子和比例因子的实时整定,改善由于模糊规则及模糊输出论域的不对称性导致在正负行程上效果不一致的问题。从动态响应能力、跟随性能、抗干扰能力、频域响应等方面分别对传统PID控制器、模糊PID控制器和模糊BP网络PID控制器的控制性能进行仿真对比分析,结果表明模糊BP神经网络PID控制器提高了系统响应速度,改善了系统控制品质,可以为航天电动伺服机构结构和控制器设计提供借鉴。