[發(fā)明專利]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的伺服控制系統(tǒng)及方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910236904.3
• 申請日: 2009-10-27
• 公開（公告）號: CN102053628A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 扈宏杰;王林;戰(zhàn)平;王希洋;呂博
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12;G05B13/02
• 代理公司: 北京金恒聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11324
• 代理人: 李強

1.一種位置伺服系統(tǒng)，包括

一個位置環(huán)控制器(101)，用于接收一個位置誤差，并產(chǎn)生一個速度指令(r)；

一個自適應(yīng)控制器(102)，用于接收所述速度指令(r)、一個模型誤差(e_ω)和一個伺服對象速度信號(ω)，并產(chǎn)生一個自適應(yīng)控制器輸出(u_mrac)；

一個參考模型(103)，用于接收所述速度指令(r)并產(chǎn)生一個參考模型輸出(ω_m)；

一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器(104)，用于接收所述模型誤差(e_ω)、和所述模型誤差的微分并輸出一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器輸出(u_n)；

一個魯棒項部分(105)，用于接收所述模型誤差信號(e_ω)，并產(chǎn)生一個魯棒項輸出(u_r)；

一個微分器(106)，用于接收所述模型誤差(e_ω)，并產(chǎn)生所述模型誤差的微分

一個伺服執(zhí)行裝置(107)，用于在所述控制信號(u)的控制下，進行伺服操作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置伺服系統(tǒng)，其特征在于進一步包括：

一個位置檢測裝置(108)，用于檢測所述位置伺服系統(tǒng)的伺服對象的位置，并生成一個控制對象位置輸出；

一個速度檢測裝置(109)，用于檢測所述位置伺服系統(tǒng)的伺服對象的速度，從而生成所述伺服對象速度信號(ω)；

一個第一加法器(110)，用于把所述控制對象位置輸出和所述位置伺服系統(tǒng)所接收到的一個位置指令相減，從而生成所述位置誤差；

一個第二加法器(111)，用于把所述自適應(yīng)控制器輸出(u_mrac)、所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器輸出(u_n)和所述魯棒項輸出(u_r)相加，從而產(chǎn)生所述控制信號(u)；

一個第三加法器(112)，用于把所述伺服對象速度(ω)與所述參考模型輸出(ω_m)相減，從而生成所述模型誤差(e_ω)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的位置伺服系統(tǒng)，其特征在于所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器進一步包括：

歸一化部分，用于對所述模型誤差(e_ω)和模型誤差的微分進行歸一化，得到相應(yīng)的歸一化結(jié)果(x₁，x₂...x_n)；

加權(quán)求和部分，用于將隱層節(jié)點(q_i)乘以對應(yīng)的權(quán)值(w_i)并求和，從而得到作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出的加權(quán)求和結(jié)果，

高斯基函數(shù)處理部分，用于將歸一化部分的輸出(x₁，x₂...x_n)經(jīng)過輸入矩陣(V)的運算再經(jīng)一個選取的高斯基函數(shù)處理，從而得到相應(yīng)的所述隱層節(jié)點(q_i)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的位置伺服系統(tǒng)，其特征在于所述權(quán)值(w_i)的更新算法為

w·i=-γ1eωqi]]>

其中，q_i為該權(quán)值的對應(yīng)輸入，γ₁是一個預(yù)先設(shè)定的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)速率，e_ω是所述模型誤差，

其中γ₁的取值為大于零的實數(shù)，其數(shù)值可以依據(jù)控制系統(tǒng)的不同特性進行調(diào)整。