本書主要闡述超聲波電機控制技術及具體裝置的設計與實現(xiàn)方法,反映超聲波電機控制領域的**進展,內容豐富,深入淺出,包括超聲波電機改進PID控制技術、黃金分割自適應控制技術、模型參考自適應控制技術等。針對超聲波電機產(chǎn)業(yè)化應用需求,書中給出多種在線計算量小的超聲波電機新型控制策略及詳細設計方法,分析超聲波電機系統(tǒng)的控制非線性問題,并論述了適合控制應用的超聲波電機控制系統(tǒng)建模方法。
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目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 超聲波電機驅動控制技術的發(fā)展 2
1.1.1 超聲波電機系統(tǒng)建模的研究 3
1.1.2 超聲波電機的運動控制策略 5
1.2 本書的內容安排 7
參考文獻 8
第2章 超聲波電機系統(tǒng)的辨識建模 11
2.1 超聲波電機系統(tǒng)的階躍響應辨識建模 12
2.1.1 數(shù)據(jù)測試實驗設計 12
2.1.2 基于階躍響應的超聲波電機模型辨識 13
2.2 超聲波電機系統(tǒng)的轉速控制Hammerstein辨識建模 19
2.2.1 非線性Hammerstein模型 20
2.2.2 粒子群優(yōu)化算法 21
2.2.3 基于粒子群優(yōu)化的超聲波電機非線性Hammerstein辨識建模 24
2.3 超聲波電機系統(tǒng)的位置控制Hammerstein辨識建模 33
2.3.1 超聲波電機Hammerstein位置控制模型的結構 34
2.3.2 超聲波電機Hammerstein位置控制模型的辨識 35
2.3.3 菌群覓食優(yōu)化算法參數(shù)值的確定 40
2.3.4 超聲波電機系統(tǒng)位置控制模型階次的確定 42
參考文獻 45
第3章 超聲波電機改進PID控制策略 46
3.1 超聲波電機常規(guī)PID轉速控制性能 46
3.1.1 超聲波電機固定參數(shù)PID控制方法仿真研究 47
3.1.2 超聲波電機固定參數(shù)PID控制性能的實驗研究 52
3.1.3 基于曲線擬合的變參數(shù)PID控制器 57
3.2 超聲波電機的簡單專家PID速度控制 58
3.2.1 專家規(guī)則的設計 58
3.2.2 專家規(guī)則的實驗研究 62
3.2.3 簡單專家PID控制器的性能測試 69
3.3 超聲波電機單輸入Takagi-Sugeno模糊轉速控制 72
3.3.1 單輸入T-S模糊轉速控制器的設計 73
3.3.2 與傳統(tǒng)模糊控制器的計算量對比 75
3.3.3 單輸入T-S模糊轉速控制實驗 75
參考文獻 76
第4章 基于特征模型的超聲波電機自適應控制策略 77
4.1 超聲波電機的特征模型建模 78
4.1.1 超聲波電機的特征模型 78
4.1.2 固定參數(shù)模型的辨識建模 84
4.1.3 超聲波電機的特征建模 87
4.1.4 以轉速誤差為輸出的特征建模 92
4.2 超聲波電機轉速的黃金分割控制 98
4.2.1 超聲波電機線性黃金分割控制策略 98
4.2.2 線性黃金分割控制的仿真研究 99
4.2.3 超聲波電機線性黃金分割控制的實驗研究 109
4.2.4 超聲波電機非線性黃金分割自適應控制策略 118
4.2.5 非線性黃金分割自適應控制的仿真研究 119
4.2.6 超聲波電機非線性黃金分割控制的實驗研究 125
4.3 超聲波電機轉速的全系數(shù)自適應控制 136
4.3.1 超聲波電機全系數(shù)自適應控制策略 136
4.3.2 全系數(shù)自適應控制的仿真研究 138
4.3.3 超聲波電機全系數(shù)自適應控制的實驗研究 140
參考文獻 150
第5章 超聲波電機模型參考自適應控制策略 152
5.1 超聲波電機MIT模型參考自適應轉速控制策略 152
5.1.1 超聲波電機MIT模型參考自適應轉速控制 153
5.1.2 基于Lyapunov穩(wěn)定性的超聲波電機MIT轉速控制 163
5.1.3 超聲波電機改進MIT模型參考自適應轉速控制 167
5.1.4 基于Lyapunov穩(wěn)定性的超聲波電機改進MIT轉速控制 178
5.2 基于超穩(wěn)定理論的超聲波電機模型參考自適應控制 183
5.2.1 基于超穩(wěn)定理論的超聲波電機轉速控制策略 183
5.2.2 超聲波電機轉速控制策略的具體設計 189
5.2.3 模型參考自適應轉速控制策略的仿真研究 190
5.2.4 采用濾波導數(shù)的超聲波電機轉速控制策略 198
參考文獻 204
第6章 超聲波電機迭代學習控制策略 205
6.1 迭代學習控制的思路與基本算法 206
6.2 超聲波電機P型迭代學習控制 208
6.2.1 學習增益KP的確定 208
6.2.2 實驗分析 210
6.3 超聲波電機PI型迭代學習控制 219
6.4 超聲波電機PD和PID型迭代學習控制 225
6.4.1 超聲波電機PD型迭代學習轉速控制 225
6.4.2 超聲波電機PID型迭代學習轉速控制 228
6.5 超聲波電機非線性正割迭代學習控制 231
參考文獻 234