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机械科学与技术2025年第12期:天牛群改进模糊神经网络PID算法的混合式步进电机位置控制

来源:期刊VIP网 时间:


作者:徐嘉亮;陈逢军;

单位:湖南大学机械与运载工程学院;温州理工学院智能制造与电子工程学院;

摘要:为提高两相混合式步进电机的工作稳定性,实现对步进电机位置的精确控制,提出一种天牛群(BSO)改进模糊神经网络PID算法。首先,在建立两相混合式步进电机数学模型基础上,设计了基于BSO改进模糊神经网络PID控制器,采用BSO算法进行迭代寻优,找到合适的PID参数;其次,利用模糊神经网络对PID系数进行实时调整。最后,利用MATLAB软件进行仿真验证,并分别在搭建的步进电机位置闭环运动平台进行了阶跃响应实验和信号跟随实验。仿真和实验结果表明,相较于传统PID算法、BSO-PID算法以及模糊神经网络PID算法,BSO改进模糊神经网络PID算法有效提高了系统的鲁棒性,同时系统对位置指令响应速度快且无超调,抗干扰能力强,具有更好的动态性能。

关键词:混合式步进电机;;BSO;;模糊神经网络;;PID

基金资助:国家自然科学基金项目(52375424);; 浙江省自然科学基金项目(LZ24E050001);; 温州市科技特派员项目(X2023108)