超声波电机控制技术

   本书是作者课题组近年研究工作的总结，阐述了超声波电机控制技术及具体装置的设计与实现方法，反映了超声波电机控制领域的很新进展。内容丰富，深入浅出，主要包括超声波电机改进PID控制技术、黄金分割自适应控制技术、模型参考自适应控制技术等。针对超声波电机产业化应用需求，书中给出了多种在线计算量小的超声波电机新型控制策略及详细设计方法，分析了超声波电机系统的控制非线性问题，论述了适合于控制应用的超声波电机控制系统建模方法。

   前言

第1章绪论1

1.1超声波电机驱动控制技术的发展2

1.1.1超声波电机系统建模的研究3

1.1.2超声波电机的运动控制策略5

1.2本书的内容安排7

参考文献8

第2章超声波电机系统的辨识建模11

2.1超声波电机系统的阶跃响应辨识建模12

2.1.1数据测试实验设计12

2.1.2基于阶跃响应的超声波电机模型辨识13

2.2超声波电机系统的转速控制Hammerstein辨识建模19

2.2.1非线性Hammerstein模型20

2.2.2粒子群优化算法21

2.2.3基于粒子群优化的超声波电机非线性Hammerstein辨识建模24

2.3超声波电机系统的位置控制Hammerstein辨识建模33

2.3.1超声波电机Hammerstein位置控制模型的结构34

2.3.2超声波电机Hammerstein位置控制模型的辨识35

2.3.3菌群觅食优化算法参数值的确定40

2.3.4超声波电机系统位置控制模型阶次的确定42

参考文献45

第3章超声波电机改进PID控制策略46

3.1超声波电机常规PID转速控制性能46

3.1.1超声波电机固定参数PID控制方法仿真研究47

3.1.2超声波电机固定参数PID控制性能的实验研究52

3.1.3基于曲线拟合的变参数PID控制器57

3.2超声波电机的简单专家PID速度控制58

3.2.1专家规则的设计58

3.2.2专家规则的实验研究62

3.2.3简单专家PID控制器的性能测试69

3.3超声波电机单输入Takagi-Sugeno模糊转速控制72

3.3.1单输入T-S模糊转速控制器的设计73

3.3.2与传统模糊控制器的计算量对比75

3.3.3单输入T-S模糊转速控制实验75

参考文献76

第4章基于特征模型的超声波电机自适应控制策略77

4.1超声波电机的特征模型建模78

4.1.1超声波电机的特征模型78

4.1.2固定参数模型的辨识建模84

4.1.3超声波电机的特征建模87

4.1.4以转速误差为输出的特征建模92

4.2超声波电机转速的黄金分割控制98

4.2.1超声波电机线性黄金分割控制策略98

4.2.2线性黄金分割控制的仿真研究99

4.2.3超声波电机线性黄金分割控制的实验研究109

4.2.4超声波电机非线性黄金分割自适应控制策略118

4.2.5非线性黄金分割自适应控制的仿真研究119

4.2.6超声波电机非线性黄金分割控制的实验研究125

4.3超声波电机转速的全系数自适应控制136

4.3.1超声波电机全系数自适应控制策略136

4.3.2全系数自适应控制的仿真研究138

4.3.3超声波电机全系数自适应控制的实验研究140

参考文献150

第5章超声波电机模型参考自适应控制策略152

5.1超声波电机MIT模型参考自适应转速控制策略152

5.1.1超声波电机MIT模型参考自适应转速控制153

5.1.2基于Lyapunov稳定性的超声波电机MIT转速控制163

5.1.3超声波电机改进MIT模型参考自适应转速控制167

5.1.4基于Lyapunov稳定性的超声波电机改进MIT转速控制178

5.2基于超稳定理论的超声波电机模型参考自适应控制183

5.2.1基于超稳定理论的超声波电机转速控制策略183

5.2.2超声波电机转速控制策略的具体设计189

5.2.3模型参考自适应转速控制策略的仿真研究190

5.2.4采用滤波导数的超声波电机转速控制策略198

参考文献204

第6章超声波电机迭代学习控制策略205

6.1迭代学习控制的思路与基本算法206

6.2超声波电机P型迭代学习控制208

6.2.1学习增益KP的确定208

6.2.2实验分析210

6.3超声波电机PI型迭代学习控制219

6.4超声波电机PD和PID型迭代学习控制225

6.4.1超声波电机PD型迭代学习转速控制225

6.4.2超声波电机PID型迭代学习转速控制228

6.5超声波电机非线性正割迭代学习控制231

参考文献234