[发明专利]位置伺服系统与方法

权利要求书

1.一种位置伺服系统，包括 

一个位置环控制器(1，201)，用于接收一个位置误差，并产生一个速度指令(r)； 

一个自适应控制器(6，202)，用于接收所述速度指令(r)、一个模型误差(e_ω)和一个伺服对象速度信号(ω)，并产生一个自适应控制器输出； 

一个神经网络控制器(5，203)，用于接收所述伺服对象速度信号(ω)、一个控制信号(u)和所述模型误差(e_ω)，并输出一个神经网络控制器输出(u_n)； 

一个参考模型(4，204)，用于接收所述速度指令(r)并产生一个参考模型输出(ω_m)； 

一个第一加法器(205)，用于把所述自适应控制器输出和所述神经网络控制器的输出相加，从而产生所述控制信号(u)； 

一个伺服执行装置(207)，用于在所述控制信号(u)的控制下，进行伺服操作； 

一个速度检测装置(208)，用于测量所述位置伺服系统的伺服对象的速度，从而生成所述伺服对象速度信号(ω)； 

一个位置测量装置(209)，用于测量所述位置伺服系统的伺服对象的位置，并生成一个控制对象位置输出； 

一个第二加法器(210)，用于把所述伺服对象速度(ω)与所述参考模型输出(ω_m)相减，从而生成所述模型误差(e _ω)； 

一个第三加法器(211)，用于把所述控制对象位置输出和所述位置伺服系统所接收到的一个位置指令相减，从而生成所述位置误差。 

2.根据权利要求1所述的位置伺服系统，其特征在于所述自适应控制器进一步包括： 

一个第一乘法器(101)，用于接收所述速度指令(r)和所述模型误差信号(e_ω)，并将二者相乘； 

一个第一积分-放大装置(102)，用于把第一乘法器的输出积分并乘以一个第一学习速率(γ₁₁)的负值，从而生成一个第一自适应参数(θ₁)； 

一个第三乘法器(103)，用于把所述第一自适应参数(θ₁)与所述速度指令(r)相乘； 

一个第二乘法器(104)，用于接收所述伺服对象速度(ω)和所述模型误差信号(e_ω)，并将二者相乘； 

一个第二积分-放大器(105)，用于把第二乘法器的输出积分并乘以一个第二学习速率(γ₁₂)，从而生成一个第二自适应参数(θ₂)； 

一个第四乘法器(106)，用于把所述的第二自适应参数(θ₂)与所述伺服对象速度(ω)相乘； 

一个加法器(107)，用于接收所述的第三和第四乘法器的输出，并把两者相减，作为所述自适应控制器输出。 

3.根据权利要求1所述的位置伺服系统，其特征在于所述神经网络控制器进一步包括： 

归一化部分，用于对所述控制信号(u)和所述伺服对象速度(ω)的当前采样时刻的值(u_k，ω_k)和前一采样时刻的值(u_k-1，ω_k-1)进行归一化，得到相应的归一化结果 

加权求和部分，用于将各所述归一化结果 乘以对应的权值(w₁，w₂，w₃，w₄)并求和，从而得到加权求和结果()； 

输出部分，用于将所述求和结果(S)通过输出函数进行处理，而获得并输出所述神经网络控制器输出(f(S))， 

其中，所述权值(w₁，w₂，w₃，w₄)的更新算法为其中 

x_i为该权值的对应输入， 

γ₂为一个预设的神经网络学习速率。