迭代反馈整定算法在高精度运动控制系统中的应用

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本课题来源于现代半导体封装工业——ASM太平洋科技有限公司,是ASM-哈工大联合实验室的开发项目。其目的是通过控制器参数的自整定,为高速运动系统寻找最优的参数组合,使其性能的精度得到进一步提高。  论文在比较各种整定算法优略的基础上,选择了H.Hjalmarsson等人1994年提出的迭代反馈整定算法。该算法的主要思想为利用实验所得数据信息计算控制目标对控制器参数的偏导数,并利用该偏导数更新控制器参数,经过多次迭代使控制系统的性能达到预定指标。  论文第一部分介绍了课题来源、背景和研究的实际意义;分析了各种整定算法的优略,选定了迭代反馈算法作为本文的研究对象。  第二部分以简单的反馈系统为模型,详细介绍了迭代反馈算法的原理,各种优化措施及其收敛性分析。  论文第三部分揭示了算法实现过程中,设计上的几个关键问题。包括控制器的选择——本文采用了工业上应用广泛的PID控制器,偏导数的具体计算等。  第四部分详细介绍了实验背景及设计,并在迭代反馈算法应用到实际系统前进行了仿真验证其可行性。最后实验结果表明采用该算法实现控制器参数自整定以达到高速度高精度的运行性能是十分有效的。
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