基于pso-np机械加工尺寸pi型广义预测控制

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1、万方数据声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：麴叁日期：圣型!：鱼：』皇关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保

2、存学位论文；⑧学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：皇蔓鱼蕉日期：导师签名：立耻孙＼争．‘．1o．日期：20l午鱼．』0万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文

3、IIIilllIIIIII111111IIIIlY2692997。。。‘。。。。’—基于PSO-NP机械加工尺寸PJ型广义预测控制摘要在进行机械加工质量在线监控的过程中，加工尺寸数据的预测是特别重要的，同时预测加工尺

4、寸数据也是实现误差反馈补偿控制的关键，故研究高精度的并且能够在实际的工业加工过程中发挥良好控制作用的加工尺寸数据预测的优良算法显得尤为重要。机械加工通过对工件的几何参数进行改造能够有效地提高社会生产效率从而产生更大的经济效益，因此研究机械加工尺寸的预测控制显得尤为重要。机械加工过程中对加工尺寸进行检测和控制能够有效的保证零件加工尺寸的精度，其首要条件是建立适当的模型对加工尺寸的变化情况进行准确的描述和预测，而通过广义预测控制中的多步预测，使系统根据以往尺寸的输入，输出数据和已选定的未来尺寸输入值

5、，不断地预测未来尺寸的输出值从而克服系统的不确定性以及增强系统的鲁棒性。但是GPC中所选的参数与工程实际要求的指标联系不够紧密，并且对于随机突发的干扰不能达到实时的控制效果。P工型广义预测控制能够有效提高实时跟踪性，改善系统的控制品质，结合两种控制技术的优势可以产生控制效果更加符合实际要求的PI型广义预测控制．然而加工过程中各种因素的机理非常复杂，并且加工过程受到很多实际条件的约束，在控制系统中存在了约束，势必会对控制量求解带来难度，使问题复杂，计算量加大，影响了算法的性能，再加之P工型广义预测

6、控制的比例因子和积分因子整定比较困难，所以对其参数整定就有十分重要的T万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文意义。针对机械加工过程中工件尺寸容易产生误差的缺陷，本文通过对机械加工尺寸的检测数据序列进行在线建模，提出了一种基于粒子群算法和非线性规划的带约束的PI型广义预测控制。该算法通过非线性规划处理机械加工过程中控制系统输入输出的约束条件，从而得到带约束的PI型广义预测控制的控制律，再通过粒子群算法进行二次搜索，对约束PI型广义预测的比例因子和积分因子进行优化整定，通过matlab仿真结果表明该

7、算法能够对加工尺寸的变化进行准确的预测，使被加工零件尺寸基本上都控制在允许误差内。在数控机床上连续加工了一批试件来预测其加工尺寸的输出值，通过matiab仿真将该算法与GAPIGPC优化算法以及未对算法中参数进行优化整定算法进行了比较，从而得出该新型算法可以有效的减少系统的超调，缩短调整时间，从而达到更好的控制效果，并且具有更好的跟踪性能和适应能力，输出的波动更小，控制量更加缓和并且减少了因模型失配引起的控制量振荡。关键词：加工尺寸；PI型预测控制；约束处理；非线性规划；Ⅱ万方数据太原理工大学硕

8、士研究生学位论文PSO—NPMachingDimensionTypeGeneralizedPredictiveControlBasedonPIABSTRACTIntheprocessofmachiningqualityon—linemonitoring，dataprocessingsizepredictionisparticularlyimportant,andpredictmachiningdimenisondataisthekeytorealizetheerrorfeedbackcompen

9、sationcontrol，SOtheresearchofhi曲precisionandtheabilitytoplaywellintheactualindustrialprocesscontroleffectofmachiningdimensiondatatopredictalgorithmofexcellenceisparticularlyimportant．MechanicalprocessingtoreformtheworkpiecegeometryparametersCaneffect