基于PSO-NP機(jī)械加工尺寸PI型廣義預(yù)測控制.pdf

1、在進(jìn)行機(jī)械加工質(zhì)量在線監(jiān)控的過程中，加工尺寸數(shù)據(jù)的預(yù)測是特別重要的，同時(shí)預(yù)測加工尺寸數(shù)據(jù)也是實(shí)現(xiàn)誤差反饋補(bǔ)償控制的關(guān)鍵，故研究高精度的并且能夠在實(shí)際的工業(yè)加工過程中發(fā)揮良好控制作用的加工尺寸數(shù)據(jù)預(yù)測的優(yōu)良算法顯得尤為重要。
　　機(jī)械加工通過對工件的幾何參數(shù)進(jìn)行改造能夠有效地提高社會生產(chǎn)效率從而產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益，因此研究機(jī)械加工尺寸的預(yù)測控制顯得尤為重要。機(jī)械加工過程中對加工尺寸進(jìn)行檢測和控制能夠有效的保證零件加工尺寸的精度，其首

2、要條件是建立適當(dāng)?shù)哪Ｐ蛯庸こ叽绲淖兓闆r進(jìn)行準(zhǔn)確的描述和預(yù)測，而通過廣義預(yù)測控制中的多步預(yù)測，使系統(tǒng)根據(jù)以往尺寸的輸入，輸出數(shù)據(jù)和已選定的未來尺寸輸入值，不斷地預(yù)測未來尺寸的輸出值從而克服系統(tǒng)的不確定性以及增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒性。
　　但是GPC中所選的參數(shù)與工程實(shí)際要求的指標(biāo)聯(lián)系不夠緊密，并且對于隨機(jī)突發(fā)的干擾不能達(dá)到實(shí)時(shí)的控制效果。PI型廣義預(yù)測控制能夠有效提高實(shí)時(shí)跟蹤性，改善系統(tǒng)的控制品質(zhì)，結(jié)合兩種控制技術(shù)的優(yōu)勢可以產(chǎn)生控制效果

3、更加符合實(shí)際要求的PI型廣義預(yù)測控制.
　　然而加工過程中各種因素的機(jī)理非常復(fù)雜，并且加工過程受到很多實(shí)際條件的約束，在控制系統(tǒng)中存在了約束，勢必會對控制量求解帶來難度，使問題復(fù)雜，計(jì)算量加大，影響了算法的性能，再加之PI型廣義預(yù)測控制的比例因子和積分因子整定比較困難，所以對其參數(shù)整定就有十分重要的意義。
　　針對機(jī)械加工過程中工件尺寸容易產(chǎn)生誤差的缺陷，本文通過對機(jī)械加工尺寸的檢測數(shù)據(jù)序列進(jìn)行在線建模，提出了一種基于粒子群

4、算法和非線性規(guī)劃的帶約束的PI型廣義預(yù)測控制。該算法通過非線性規(guī)劃處理機(jī)械加工過程中控制系統(tǒng)輸入輸出的約束條件，從而得到帶約束的PI型廣義預(yù)測控制的控制律，再通過粒子群算法進(jìn)行二次搜索，對約束PI型廣義預(yù)測的比例因子和積分因子進(jìn)行優(yōu)化整定，通過matlab仿真結(jié)果表明該算法能夠?qū)庸こ叽绲淖兓M(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測，使被加工零件尺寸基本上都控制在允許誤差內(nèi)。
　　在數(shù)控機(jī)床上連續(xù)加工了一批試件來預(yù)測其加工尺寸的輸出值，通過matlab仿真