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      一種復雜工況下采煤機截割傳動系統(tǒng)自適應控制系統(tǒng)及方法與流程

      文檔序號:40279150發(fā)布日期:2024-12-11 13:16閱讀:來源:國知局

      技術特征:

      1.一種復雜工況下采煤機截割傳動系統(tǒng)自適應控制系統(tǒng),其特征在于,包括:樣本構建模塊、自適應轉矩補償控制器、疊加模塊、以及截割電機轉速調(diào)整模塊;

      2.根據(jù)權利要求1所述的一種復雜工況下采煤機截割傳動系統(tǒng)自適應控制系統(tǒng),其特征在于,所述跟蹤微分器,被配置執(zhí)行如下動作,為輸入信號安排過渡過程:

      3.根據(jù)權利要求2所述的一種復雜工況下采煤機截割傳動系統(tǒng)自適應控制系統(tǒng),其特征在于,動態(tài)調(diào)節(jié)因子包括變化率因子、α,擾動因子β,誤差因子γ;其中

      4.根據(jù)權利要求3所述的一種復雜工況下采煤機截割傳動系統(tǒng)自適應控制方法,其特征在于,二階非線性自抗擾轉矩模塊補償輸出轉矩為:

      5.根據(jù)權利要求4所述的一種復雜工況下采煤機截割傳動系統(tǒng)自適應控制方法,其特征在于,bp神經(jīng)網(wǎng)絡包括,輸入層,隱含層和輸出層;所述輸入層包括4個神經(jīng)節(jié)點,以跟蹤微分器輸出信號e1,及其微分e2,控制系統(tǒng)總輸出y以及1作為神經(jīng)元輸入;所述隱含層結合截割傳動系統(tǒng)確定為6個;所述輸出層結點為6個,分別對應二階非線性自抗擾轉矩控制器參數(shù)β1,β2,β3,β4,β5。

      6.根據(jù)權利要求5所述的一種復雜工況下采煤機截割傳動系統(tǒng)自適應控制系統(tǒng),其特征在于,自適應卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模糊模塊采用自適應神經(jīng)-模糊控制系統(tǒng)anfis結合多層卷積神經(jīng)網(wǎng)絡結構,具體是在自適應神經(jīng)-模糊控制系統(tǒng)anfis的輸入層前引入多層卷積神經(jīng)網(wǎng)絡cnn,所述自適應卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模糊模塊用于提高二階非線性自抗擾轉矩控制器的工況自適應能力,并獲得不同煤巖沖擊下的截割傳動系統(tǒng)專家控制規(guī)則,根據(jù)工況變化產(chǎn)生自適應調(diào)整量δte;

      7.根據(jù)權利要求6所述的一種復雜工況下采煤機截割傳動系統(tǒng)自適應控制系統(tǒng),其特征在于,自適應神經(jīng)-模糊控制系統(tǒng)anfis包括輸入層、模糊化層、模糊規(guī)則層、模糊推理層、去模糊化層;

      8.根據(jù)權利要求7所述的一種復雜工況下采煤機截割傳動系統(tǒng)自適應控制方法,其特征在于,自適應神經(jīng)-模糊控制系統(tǒng)anfis進行自適應模糊推理和決策時,定義性能指標函數(shù)式中,ti為目標輸出;用梯度下降法計算然后利用一階梯度尋優(yōu)算法來調(diào)節(jié)wij,cij,δij,所求一階梯度為:

      9.根據(jù)權利要求8所述的一種復雜工況下采煤機截割傳動系統(tǒng)自適應控制方法,其特征在于,自適應卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模糊模塊,被配置執(zhí)行如下動作:ttra=-1×(tme-tste),式中tme為電機自身輸出電磁轉矩,tste為與電機輸出電磁轉矩方向相反的轉矩,ttra為電機電磁轉矩穩(wěn)態(tài)目標值;結合控制器輸入特征向量不斷訓練可得自適應卷積神經(jīng)網(wǎng)絡對于控制系統(tǒng)補償電磁轉矩調(diào)整量δte。

      10.一種基于復雜工況下采煤機截割傳動系統(tǒng)自適應控制系統(tǒng)的控制方法,其特征在于,包括以下步驟:


      技術總結
      本發(fā)明公開了一種復雜工況下采煤機截割傳動系統(tǒng)自適應控制系統(tǒng)及方法,通過自適應轉矩補償控制器中擴張狀態(tài)觀測器跟蹤截割傳動系統(tǒng)的狀態(tài)變量,實時估計系統(tǒng)的非線性、參數(shù)時變等擾動,將總擾動的實時作用量補償?shù)綄嶋H控制量中前饋補償擾動項;BP網(wǎng)絡對二階自抗擾轉矩控制器參數(shù)自適應調(diào)整,自適應卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模糊模塊,實現(xiàn)對自抗擾轉矩補償控制器輸出補償?shù)淖赃m應調(diào)整,獲得滿足復雜沖擊工況下的專家控制規(guī)則,非線性狀態(tài)誤差反饋結合自適應卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模糊模塊調(diào)整量計算初始電磁轉矩,前饋補償后產(chǎn)生補償電磁轉矩,疊加PI控制器產(chǎn)生的轉矩補償量,實現(xiàn)對系統(tǒng)動載荷抑制的自適應補償控制以及對截割傳動系統(tǒng)動載荷沖擊能量的有效抑制。

      技術研發(fā)人員:江紅祥,王泳凱,杜邁,劉送永,郝尚清,陸建偉,胡成杰,張澤輝
      受保護的技術使用者:江蘇中機礦山設備有限公司
      技術研發(fā)日:
      技術公布日:2024/12/10
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