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遗传算法在伺服系统参数中的应用
本文ID:72521
论文字数:28922
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论文编号:ZD1551 论文字数:28922,附
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遗传算法在伺服系统参数中的应用
摘要
摩擦是制约伺服系统控制精度提高的一个重要因素,要想实现伺服系统的低速高精度控制,就须对系统存在的摩擦进行补偿。基于摩擦模型的补偿方法更加具有针对性,如果能得到系统的比较准确的摩擦模型,一般都能得到很好的控制效果。摩擦模型参数辨识是本文讨论的主要问题。
综述了国内外在摩擦模型参数辨识方面的研究进展情况,详细分析了摩擦力的产生机理、摩擦的动态现象、伺服系统中的摩擦现象以及几种常用的静态、动态摩擦模型。通过分析、比较,从而选择静摩擦模型Stribeck作为辨识对象进行辨识仿真。简述了遗传算法的原理,编码方法、适应度函数、选择算子、交叉算子、变异算子。利用PD控制实现被控对象精确的速度跟踪,获取静摩擦模型Stribeck曲线,设计了基于遗传算法的摩擦系数辨识方法,对某静摩擦模型进行参数辨识。通过在Matlab/Simulink下编写程序进行辨识仿真,由仿真结果验证了辨识方法的可行性。
关键词:摩擦模型,遗传算法,系统辨识
ABSTRACT
...
Key words: friction model,Genetic Algorithms, system identification
目录
第一章 绪论
1
1.1课题研究目的与意义
1
1.1.1摩擦的背景简介
1
1.1.2摩擦的模型补偿
1
1.1.3摩擦对伺服系统的影响
2
1.2国内外研究现状
4
1.2.1有关摩擦研究的历史进展
4
1.2.2系统辨识概述
5
1.2.3摩擦模型的参数辨识概述
7
1.3智能算法研究进展
9
1.4本文研究内容
10
第二章 摩擦现象及摩擦模型分析
12
2.1 摩擦现象简介
12
2.1.1摩擦力的产生
12
2.1.2摩擦的动态现象
13
2.1.3伺服系统中的摩擦力
15
2.2摩擦模型介绍与分析
17
2.2.1静态模型
17
2.2.2动态模型
21
2.2.3.Dahl 模型
21
2.3本章小结
24
第三章 遗传算法原理简介
25
3.1遗传算法的基本原理
25
3.2遗传算法的数学基础
27
3.2.1模式定理
27
3.2.2积木块假设
28
3.2.3基本遗传算法的应用步骤
28
3.3遗传算法的基本实现技术
30
3.3.1编码方法
30
3.3.2适应度函数
32
3.3.3选择算子
33
3.3.4交叉算子
37
3.3.5变异算子
38
3.3.6遗传算法的运行参数
39
3.4本章小结
40
第四章 基于遗传算法的摩擦模型参数辨识
41
4.1伺服系统的静态摩擦模型
41
4.2静摩擦模型Stribeck曲线的获取
41
4.3基于遗传算法的静态摩擦参数辨识
42
4.4仿真实例
42
4.5本章小结
46
结论与展望
47
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2015-01-04 16:29:39【
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