氣動智能控制系統(tǒng)的研究及應用

第1章概述001
1.1氣動比例系統(tǒng)研究的發(fā)展與現(xiàn)狀002
1.1.1氣動比例系統(tǒng)的特點002
1.1.2氣動比例系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展狀況003
1.2氣動系統(tǒng)的摩擦力補償005
1.2.1摩擦力模型研究005
1.2.2氣動比例閥的死區(qū)效應008
1.2.3氣缸的摩擦機理研究010
1.2.4氣動系統(tǒng)的摩擦補償技術研究012
1.3智能控制理論及其在氣動比例系統(tǒng)中的應用013
1.3.1神經(jīng)網(wǎng)絡控制015
1.3.2模糊控制016
1.3.3模糊神經(jīng)網(wǎng)絡控制017
1.3.4滑模變結構控制018
1.3.5專家控制018
1.4多模態(tài)智能混合控制概念019
1.4.1多模態(tài)智能混合控制的必要性019
1.4.2多模態(tài)智能混合控制的定義020

第2章氣動比例系統(tǒng)數(shù)學建模與辨識022
2.1氣動比例系統(tǒng)非線性模型的建立023
2.1.1比例閥壓力-流量方程024
2.1.2比例閥電壓平衡方程025
2.1.3氣缸兩腔流量連續(xù)性方程026
2.1.4氣缸兩腔壓力微分方程027
2.1.5氣缸活塞力平衡方程028
2.2氣動比例系統(tǒng)數(shù)學模型及其線性化處理028
2.3氣動比例系統(tǒng)模型辨識及穩(wěn)定性分析030
2.3.1輸入信號的選擇及辨識數(shù)據(jù)的生成030
2.3.2辨識過程及辨識結果031
2.4氣動比例系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析036
2.5氣動比例系統(tǒng)的仿真研究038
2.5.1系統(tǒng)仿真方法簡介038
2.5.2基于AMESim的氣動比例系統(tǒng)建模041
2.5.3AMESim與Matlab/Simulink的聯(lián)合仿真044
2.5.4仿真結果分析047
2.6本章小結056

第3章氣動比例系統(tǒng)動態(tài)特性研究058
3.1閥控缸系統(tǒng)動態(tài)特性分析059
3.1.1氣源壓力對系統(tǒng)動態(tài)特性的影響065
3.1.2工作負載對系統(tǒng)動態(tài)特性的影響066
3.1.3氣體流量對系統(tǒng)動態(tài)特性的影響066
3.2系統(tǒng)動態(tài)特性實驗方案及結果067
3.2.1實驗系統(tǒng)介紹067
3.2.2系統(tǒng)動態(tài)特性實驗方案及參數(shù)選擇070
3.2.3多因素正交實驗直觀圖分析073
3.2.4系統(tǒng)動態(tài)特性實驗方案驗證074
3.3實驗方案顯著性檢驗及回歸分析076
3.4本章小結080

第4章氣動比例閥控缸系統(tǒng)摩擦力補償082
4.1氣動比例閥控缸系統(tǒng)摩擦力補償原理083
4.1.1氣動比例閥控缸系統(tǒng)摩擦力補償策略概述083
4.1.2基于粘彈性材料理論的摩擦建模083
4.1.3閥控缸系統(tǒng)動態(tài)模型分析088
4.2系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)識別094
4.2.1固有頻率測定094
4.2.2系統(tǒng)質(zhì)量與剛度的測定094
4.3閥控缸系統(tǒng)的摩擦力補償分析096
4.4閥控缸系統(tǒng)摩擦力補償實驗098
4.5本章小結102

第5章氣動比例系統(tǒng)智能控制研究104
5.1氣動比例系統(tǒng)的模糊控制研究105
5.1.1模糊控制基本原理105
5.1.2模糊控制器設計106
5.1.3基于模糊控制的系統(tǒng)仿真分析111
5.2氣動比例系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡控制研究112
5.2.1神經(jīng)網(wǎng)絡學習規(guī)則112
5.2.2神經(jīng)網(wǎng)絡控制器設計113
5.2.3基于BP網(wǎng)絡氣動比例系統(tǒng)的具體實現(xiàn)116
5.2.4氣動比例位置系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡控制仿真研究122
5.3氣動比例系統(tǒng)多模態(tài)智能混合控制器設計124
5.3.1智能混合控制器結構125
5.3.2神經(jīng)模糊控制器設計126
5.3.3多模態(tài)智能混合控制算法135
5.4多模態(tài)智能混合控制器穩(wěn)定性分析138
5.5氣動比例系統(tǒng)智能混合控制研究141
5.5.1仿真研究141
5.5.2實驗研究144
5.6本章小結147

第6章氣動比例系統(tǒng)平面軌跡跟蹤實驗149
6.1控制系統(tǒng)軟件研制與平臺開發(fā)150
6.1.1控制系統(tǒng)程序開發(fā)150
6.1.2控制界面設計154
6.1.3實驗參數(shù)設置154
6.2單自由度系統(tǒng)定位實驗156
6.3雙自由度軌跡跟蹤實驗157
6.4本章小結169

參考文獻170