氣動位置伺服系統(tǒng)控制

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 氣動位置伺服系統(tǒng)概述 1
1.2 氣動位置伺服系統(tǒng)控制 2
1.2.1 PID控制 2
1.2.2 自適應(yīng)控制 3
1.2.3 滑?？刂?4
1.2.4 自抗擾控制 6
1.2.5 魯棒控制 6
1.3 氣動位置伺服系統(tǒng)控制方法特點(diǎn)對比 7
1.4 本書內(nèi)容 9
參考文獻(xiàn) 10
第2章 氣動位置伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 14
2.1 氣動位置伺服系統(tǒng)硬件平臺簡介 14
2.2 氣動位置伺服系統(tǒng)工作原理 14
2.3 氣動位置伺服系統(tǒng)機(jī)理建模 15
2.4 氣動位置伺服系統(tǒng)模型的線性化 17
2.5 氣動位置伺服系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制 19
參考文獻(xiàn) 21
第3章 群體優(yōu)化算法 22
3.1 優(yōu)化算法概述 22
3.1.1 遺傳算法 22
3.1.2 粒子群優(yōu)化算法 26
3.1.3 差分進(jìn)化優(yōu)化算法 27
3.2 實(shí)驗(yàn)程序 29
參考文獻(xiàn) 39
第4章 氣動位置伺服系統(tǒng)的PID優(yōu)化控制 40
4.1 PID控制器 40
4.2 分?jǐn)?shù)階PID控制 41
4.2.1 分?jǐn)?shù)階微積分的定義 42
4.2.2 分?jǐn)?shù)階PID控制器設(shè)計(jì) 43
4.3 基于遺傳優(yōu)化算法的PID控制器參數(shù)在線優(yōu)化 43
4.3.1 遺傳優(yōu)化算法簡介 44
4.3.2 參數(shù)編碼和初始種群產(chǎn)生 44
4.3.3 基于Pareto秩的適應(yīng)度函數(shù) 45
4.3.4 精英保留策略及進(jìn)化操作 47
4.3.5 優(yōu)化參數(shù)選擇 48
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 48
4.5 實(shí)驗(yàn)程序 53
參考文獻(xiàn) 71
第5章 氣動位置伺服系統(tǒng)的模型參考自適應(yīng)控制 73
5.1 模型參考自適應(yīng)控制的基本原理 73
5.2 模型參考自適應(yīng)控制器設(shè)計(jì) 74
5.2.1 離散時(shí)間的模型參考自適應(yīng)控制算法 74
5.2.2 模型參數(shù)辨識 75
5.3 摩擦力學(xué)習(xí)補(bǔ)償 76
5.3.1 氣動位置伺服系統(tǒng)的學(xué)習(xí)補(bǔ)償控制 77
5.3.2 學(xué)習(xí)補(bǔ)償控制與自適應(yīng)控制的切換 78
5.4 氣動位置伺服系統(tǒng)位置跟蹤實(shí)驗(yàn) 78
5.4.1 系統(tǒng)程序主框架 78
5.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 79
5.5 實(shí)驗(yàn)程序 82
參考文獻(xiàn) 86
第6章 氣動位置伺服系統(tǒng)的反步自適應(yīng)控制 87
6.1 反步控制方法簡介 87
6.1.1 反步控制的基本原理 87
6.1.2 反步控制器的設(shè)計(jì)方法 88
6.2 氣動位置伺服系統(tǒng)反步自適應(yīng)控制方法 189
6.3 氣動位置伺服系統(tǒng)反步自適應(yīng)控制方法 291
6.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 93
6.5 實(shí)驗(yàn)程序 97
參考文獻(xiàn) 99
第7章 氣動位置伺服系統(tǒng)的優(yōu)化自抗擾控制 100
7.1 自抗擾控制基本原理 100
7.2 氣動位置伺服系統(tǒng)的線性自抗擾控制 101
7.3 氣動位置伺服系統(tǒng)的非線性自抗擾控制 103
7.4 自抗擾控制器的參數(shù)優(yōu)化 104
7.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 106
7.5.1 正弦信號跟蹤實(shí)驗(yàn)結(jié)果 106
7.5.2 S曲線信號跟蹤實(shí)驗(yàn)結(jié)果 111
7.5.3 多頻正弦信號跟蹤實(shí)驗(yàn)結(jié)果 115
7.6 實(shí)驗(yàn)程序 120
參考文獻(xiàn) 154
第8章 控制方向未知的氣動位置伺服系統(tǒng)自適應(yīng)控制 155
8.1 控制方向未知的控制問題 155
8.2 基于Nussbaum函數(shù)的方向未知?dú)鈩游恢盟欧到y(tǒng)自適應(yīng)控制 156
8.2.1 Nussbaum函數(shù)及其性質(zhì) 156
8.2.2 反步自適應(yīng)控制器設(shè)計(jì) 156
8.2.3 穩(wěn)定性證明 158
8.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 159
8.4 實(shí)驗(yàn)程序 164
參考文獻(xiàn) 167
第9章 氣動位置伺服系統(tǒng)的自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制 168
9.1 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡介 168
9.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制器 169
9.2.1 概述 169
9.2.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制器的設(shè)計(jì) 170
9.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 172
9.4 實(shí)驗(yàn)程序 177
參考文獻(xiàn) 180
第10章 氣動位置伺服系統(tǒng)的滑模變結(jié)構(gòu)控制 181
10.1 滑模變結(jié)構(gòu)控制基本原理 181
10.2 基于指數(shù)趨近率的滑模變結(jié)構(gòu)控制 182
10.3 終端滑?？刂?183
10.4 超螺旋滑?？刂?185
10.5 分?jǐn)?shù)階滑?？刂?187
10.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 189
10.7 實(shí)驗(yàn)程序 194
參考文獻(xiàn) 204