基于PSO-NP机械加工尺寸的PI型广义预测控制.pdf

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1、第8期组合机床与自动化加工技术NO．82014年8月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueAug．2014文章编号：1001—2265(2014)08—0087—04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．08．025基于PSO—NP机械加工尺寸的PI型广义预测控制水李国龙，李国勇(太原理工大学信息工程学院，太原030024)摘要：针对机械h-Y-过程中工件尺寸容易产生误差的缺陷，文章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

2、义预测控制(PIG．PC)，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。关键词：PI型广义预测控制；约束处理；非线性规划；粒子群算法中图分类号：TH166；TG65文献标识码：ABasedonthePSO-NPMachiningDimensi0nPITypeofGeneralizedPredictiveCont

3、rolLIGuo—long，LIGuo-yong(CollegeofInformationEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology，Taiyuan030024，China)Abstract：Formachiningprocessofworkpiecesizeerrorpronetodefects，inthispaper，throughthetestingdataofmachiningdimensionsequenceforon—linemodeling，thispaperputsforwardakindofparticlesw

4、armoptimization(pso)algorithmandnon—linearprogrammingtypePIconstrainedgeneralizedpredictivecontrol(PIGPC)，thealgorithmwithnonlinearprogrammingprocessingmachineryprocessingcontrolsystemintheprocessofinputandoutputconstraints，resultingintypePIconstrainedgeneralizedpredictivecontrol，thecon

5、trollawbyparticleswarlTIoptimization(pso)algorithmforthesecondarysearchagaintotheconstrainedgeneralizedpredictivePItypeofscalingfactorandintegralfactortooptimiz·ethesetting，throughmatlabsimulationresultsshowthatthealgorithmcanaccurateprojectionsforprocessingthechangeofthesize，mostlym-ak

6、etheprocessedpartssizecontrolwithinthepermissibleeror．Keywords：PIGPC；constrainthanding；nonlinearprogramming；PSO种因素的机理非常复杂，并且加工过程受到很多实际0引言条件的约束，在控制系统中存在了约束，势必会对控制机械加工通过对工件的几何参数进行改造能够有量求解带来难度，使问题复杂，计算量加大，影响了算效的提高社会生产效率从而产生更大的经济效益，因法的性能，再加之PI型广义预测控制的比例因子和积此研究机械加工尺寸的预测控制显得尤为重要。机械分因子整定比较困难，所

7、以对其参数整定就有十分重加工过程中对加工尺寸进行检测和控制能够有效的保要的意义。文献[2]利用遗传算法优化整定PI型广义证零件加工尺寸的精度，其首要条件是建立适当的模预测控制的参数，但并没有考虑实际尺寸加工过程对型对加工尺寸的变化情况进行准确的描述和预测，而控制作用的约束，文献[3]在PI型广义预测控制的基通过广义预测控制中的多步预测，使系统根据以往尺础上，使用lagrange乘子法处理PI型广义预测控制输寸的输入，输出数据和已选定的未来尺寸输入值，不断入输出的约束条件，但并没有考虑PI型广义预测控制的预测未来尺寸的输出值从而克服系统的不确定性以参数