版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
基于遗传算法的
伺服系统静态摩擦参数辨识
采用遗传算法,研究伺服系统静态摩擦参数辨识的仿真和设计方法。1伺服系统的静态摩擦模型机械系统可描述为:
(1)其中为转动惯量,为转角,为控制输入力矩,为摩擦力矩。静摩擦力矩与转速之间的稳态对应关系为(2)伺服系统在正反转动速度方向运行时,其静态摩擦力矩的静态参数取不同的值,当时,静态参数值为;当时,静态参数的值为表示如下:(3)由上式所确定的转速-摩擦力矩曲线称为Stribeck曲线。
2静摩擦模型Stribeck曲线的获取由式(1)可知,当时,摩擦模型为静态摩擦模型,此时,。故采用一组恒速跟踪,可获得一组相应的控制输入信号和静态摩擦力矩,从而获得Stribeck曲线。具体方法为:取闭环系统的一组恒定转速序列作为速度指令信号,通过采用PD控制律,实现被控对象精确的速度跟踪,得到相应的控制力矩序列,从而获得一组相应的静态摩擦力矩序列。
PD控制律为:(4)3基于遗传算法的静态摩擦参数辨识取待辨识静态摩擦参数向量为个体,遗传算法的每步迭代得到静态摩擦参数的辨识值为:(5)其中,为种群规模。则由下式得到相应的摩擦力矩辨识值辨识误差为其中值根据所建立的Stribeck曲线得到。(6)取目标函数为选择个体适应度函数如下:采用十进制浮点编码格式,选择操作采取保存最优个体的随机采样选择方法,交叉操作采用均匀交叉算子,交叉概率,变异操作采用高斯变异算子,变异概率随进化代数自适应调整,,其中g为当前遗传代数。遗传算法的步骤如下:Step1.置进化代数计数器为,随机产生初始化种群;Step2.计算个体适应度,;Step3.判断是否达到最大进化代数,若是,则算法终止,否则,转step4;Step4.经过选择操作,产生新一代种群;Step5.以概率进行交叉操作;Step6.以概率进行个体变异操作;Step7.,转step2;一旦辨识得到的参数估计值,便可以设计摩擦力矩的补偿环节,实现对系统的摩擦进行补偿,基于摩擦力矩补偿的控制系统描述为:4仿真实例被控对象为(1)式,取,控制律取PD控制。仿真之一:Stribeck曲线的设计恒速跟踪时,为静态摩擦,,实际系统的静态摩擦模型取(3)式,取取速度信号作为指令信号,共41个速度指令信号。针对每个指令信号,采用PD控制律,取。仿真结果如图1-2所示。仿真结束后,将所得到的静摩擦力矩保存在文件Fi_file.mat中。图1恒速斜波跟踪(速度指令为1.0时)图2Stribeck曲线的辨识仿真之二:遗传算法的摩擦参数辨识首先将仿真之一“Stribeck曲线设计”所得到的摩擦力矩从文件Fi_file.mat中调入,作为实际系统的静摩擦力矩。恒速跟踪时,为静态摩擦,。取速度信号作为指令信号,共41个速度指令信号。针对每个指令信号,采用PD控制律,取,。在遗传算法仿真中,取种群规模,最大遗传代数。参数搜索范围为静态摩擦模型取(3)式,将遗传算法设计所得到了静摩擦力矩与实际摩擦力矩比较,得到目标函数值。遗传算法的辨识过程及辨识曲线如图2和3所示,实际值与辨识值比较的仿真结果如表1所示。表1实际值与辨识值的比较真实值0.280.340.020.010.290.330.030
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 高中信息技术-合法下载网络中的文件课件-粤教版必修1
- 高中语文-第22课-项脊轩志第1课时同步教学课件-语文版必修1
- 2021年广东省中考满分作文《做一个追梦少年》
- 广东省揭阳市(2024年-2025年小学四年级语文)人教版摸底考试(下学期)试卷及答案
- 《 时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响》范文
- 《 作业场所纳米二氧化钛职业健康风险分级管理与应用研究》
- 土壤污染修复国际合作案例分析考核试卷
- 腹泻诊疗与护理
- 护理查房宫颈环扎术
- 燃气具企业产品追溯与质量控制考核试卷
- 动植物的资源与利用
- 第二单元(单元复习课件) 八年级语文上册 (统编版)
- 《脊柱肿瘤》课件
- 冬季行车安全知识培训课件
- 2023年全国统一高考化学试卷(新课标)真题及答案
- 《中国帕金森病诊疗指南(第四版)》(2023)要点
- 水利工程中的项目融资与风险管理
- 风电智慧运维管理系统开发
- VRV多联机中央空调施工教程
- 新校区建设工程规划方案设计
- HGE系列电梯安装调试手册(ELS05系统SW00004269,A.4 )
评论
0/150
提交评论