模糊神经网络PID在伺服控制系统中的应用.docx

模糊神经网络PID在伺服控制系统中的应用胡新导语：20世纪80年代以来，随着集成电路、电力电子技术和沟通可变速驱动技术的开展，永磁沟通伺服驱动技术有了突出的开展，各国著名电气厂商相继推出各自的沟通伺服电动机和伺服驱动器系列产品并不断完善和更新。前言20世纪80年代以来，随着集成电路、技术和沟通可变速驱动技术的开展，永磁沟通伺服驱动技术有了突出的开展，各国著名电气厂商相继推出各自的沟通伺服电动机和系列产品并不断完善和更新。沟通伺服系统已成为现代高性能伺服系统的主要开展方向，使原来的直流伺服面临被淘汰的危机。90年代以后，世界各国已经商品化了的沟通伺服系统是采用全数字控制的正弦波电动机伺服驱动。沟通伺服驱动装置在传动领域的开展日新月异。近年来，国内石油钻井装备整体技术程度有了很大进步，但在钻井管柱自动化操纵装置方面落后国际程度甚远，如从地面到钻台的管柱输送装置和钻台机械手等井口装置技术的缺乏，影响了国内钻机的自动化进程。目前，石油钻井现场起下钻作业时钻杆的排放以人工操纵为主。钻井工人付出的劳动强度非常大，起下钻速度慢、效率低并且带来很多不平安因素。随着对油气资源的需求，各国已将留意力逐渐转向深海。随着作业水深的增加,钻井所需的钻杆数目相应增加,钻井作业时间和作业费用随之也相应增加。传统钻杆操纵方法现已无法解决所遇问题,唯采用机械化、自动化钻杆操纵系统。目前，钻杆自动排放系统。已在深海钻机中得到广泛应用，在改良钻井作业的平安性和经济性等方面获得了宏大成功。在20世纪40年代，人们就开场探究起下钻操纵的机械化方法，于是产生了钻杆自动排放系统。目前，该系统已在深水及超深水海洋钻机中得到广泛应用，在改良钻井作业的平安性和经济性等方面获得了宏大成功。在起下钻经过中需要将钻杆从井口移送到钻杆排放架或者从排放架移送到井口，即钻杆的排放操纵。此操纵的特点具有危险性，是一个重复性高且劳动强度大的经过，需花费大量时间，并需多人合作共同完成。因在海上钻井作业中常遇风浪，工作环境恶劣，平安情况更为突出。同时，海上钻井本钱很高。因此，加快钻井速度，缩短钻井周期显得尤为重要。1、机械手伺服控制系统介绍海洋平台机械手实际系统存在严重的非线性，对系统的参数变化比拟敏感，难以做到准确定位；另外由于机械精度方面的原因还存在和一定的死区，使得控制精度降低，存在超调。模糊神经网络PID控制器，采用动态递归神经网络(即ELman网络)对系统的模型进展辨识，将模糊控制与神经网络相结合，通过神经网络来实现模糊逻辑，同时利用了神经网络的自学习才能，可动态调整隶属度函数、在线优化控制规那么，并利用模糊神经网络在线调整PID控制参数,使控制器既能具有模糊神经网络的自学习才能，又能充分利用PID的控制上风。机械手自动排管控制系统主要分为；逻辑控制局部和闭环控制局部。其工作经过分为钻杆甲板操纵、钻杆传送操纵、钻杆上下钻台操纵、钻杆钻台排放操纵和钻杆单根接立根操纵五个局部。其主要工作原理为由上位机输入位置信号给电液伺服系统，然后通过电液伺服系统控制机械手的位置定位、抓取、下方并由传感器实时传输机械手位置信号。其机械手自动排管控制闭环控制局部工作原理图如图1所示。图1机械手自动排管控制系统闭环控制原理图2、模糊神经网络PID控制2.1模糊神经网络的构造该模糊神经网络为4层，如图2所示。第l层为输入层；第2层为模糊化层；第3层为模糊推理层；第4层为输出层。模糊神经网络构造为2663。图2模糊RBF神经网络的构造