基于神经网络的磁悬浮系统模糊滑模控制

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1、巧十分类号：ＴＰ２７３密级：公开ＵＤＣ：单位代码：１０１４２化媒３寺火葛硕壬学位论文．＇Ｖ＇－－－、基于神经网络的磁悬浮系统模糊潛模控制戀？？－Ｊ、学号：２０１３１７２作者：胡雨薇电气工程学科名称，２０１６年０３月０４曰■、＇．‘‘－－，：、；乂巧ｖ／？专、—占、‘．：、－．．？－、－、．Ｖ－，Ｖｒ．．＼．独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致

2、谢的地方夕ｈ，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得一沈阳工业大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。。、＾。心々签名；琢１日期：６外关于学位论文使用授权的说明本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳工业大学有关保留、使用目学位论文的规定，Ｐ；学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权沈阳工业大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流，可、。用影印缩印或其他手段存论文和汇

3、编学位论文采复制保本（保密的讼文解密后应遵循此规定）在请養：Ｌ：：签名巧淚导师签名日期帝Ｈ沈阳工业大学硕士学位论文基于神经网络的磁悬浮系统的模糊滑模控制FuzzySlidingModeControlforMagneticLevitationSystemBasedonNeuralNetwork作者：胡雨薇单位：电气工程学院指导教师：刘春芳教授单位：沈阳工业大学胡庆副教授沈阳工业大学协助指导教师：单位：单位：论文答辩日期：2016年02月27日学位授予单位：沈阳工业大学摘要平台移动式数控机床中移动部件平台与静止导轨之间存在的摩擦，限制了数控机床的加工精度。为了彻底消除摩擦，

4、本文采用无机械接触的平台磁悬浮系统代替传统支撑系统，实现精加工。本文的研究目标是针对竖直方向平台支撑部分中的单电磁悬浮系统，采用先进的滑模变结构控制策略，确保悬浮系统的快速跟踪性和强鲁棒性。首先，在分析平台磁悬浮系统支撑部分悬浮的基础上，建立了单电磁悬浮系统的数学模型。为了便于控制器设计，针对系统的非线性特点，采用坐标变换理论，将其转换为三阶的单输入单输出仿射非线性数学模型。其次，针对滑模变结构控制中无积分环节会导致磁悬浮系统出现稳态误差的问题，设计了积分滑模变结构控制方案。通过改变滑模变结构切换面的设计方法，实现削弱稳态误差的目的，但系统的输出响应曲线存在很大震荡。而后针对滑模变

5、结构中存在的抖振会导致悬浮气隙的控制精度下降的问题，引入了模糊推理方法，并设计了模糊积分滑模变结构控制方案，有效的削弱了滑模变结构控制所带来的抖振。再次，由于模糊控制中的模糊规则和模糊推理过程都是基于专家经验，所以虽然系统能够达到控制要求，但是很难达到最佳的控制效果。针对这一问题，设计了神经模糊积分滑模变结构控制方案，通过神经网络不断地学习，完善网络结构的权值，从而达到更好的控制效果。最后，通过MATLAB仿真软件验证了单电磁悬浮系统采用上述三种先进的滑模变结构控制策略，能够不同程度地提高磁悬浮系统的控制性能，确保单电磁悬浮系统的快速跟踪性和强鲁棒性。关键词：平台移动式数控机床，单

6、电磁悬浮系统，积分滑模变结构控制，模糊推理，神经网络IAbstractTheimprovementofthemachiningaccuracyislimitedbythefrictionexistingbetweenthemovingplatformandthestationaryrailinplatform-movingtypeCNCmachinetools.Inordertoeliminatefrictioncompletely,traditionalsupportsystemisinsteadofplatformmagneticlevitationsystemwhichisn

7、omechanicalcontact,itcanachieveprecisionworkinthisthesis.Themaingoalofthisstudyisthatadvancedslidingmodevariablestructurecontrolstrategyisusedtoensurefasttrackandstrongrobustnessofsingleelectromagneticlevitationsystemofverticaldirection