以FPGA為基礎之類神經網路控制線型超音波馬達驅動系統.PDF

以FPGA為基礎之類神經網路控制 線型超音波馬達驅動系統 FPGA-Based Neural Networks Control for Linear Ultrasonic Motor Drive System 國立中央大學電機工程學系教授 國科會工程處電力學門召集人 林法正 E-mail ：linfj@ee.ncu.edu.tw 1 Motor Drive Control Lab, Department of Electrical Engineering, National Central University, Taiwan. 內 容 一、緒論 二、線型超音波馬達驅動系統 三、以FPGA為基礎之線型超音波馬達控制晶片 四、以FPGA為基礎之遞迴式小波類神經網路線型超音波馬 達控制系統 五、以FPGA為基礎之Elman類神經網路線型超音波馬達控 制系統 六、以FPGA為基礎之Elman類神經網路線型超音波馬達計 算力控制系統 七、結論與未來研究方向 2 Motor Drive Control Lab, Department of Electrical Engineering, National Central University, Taiwan. 一、緒論 研究動機與目的  精密機械產業為行政院所提的十大重點產業之一 ，而精密定位 技術 ，對整個精密機械產業更有著相當的重要性 。精密定位技 術是製造產品 、測量物體尺寸 、運轉各種機器之機械工程上的 重要技術之一 。在各種精密機械產業的設備中都常常使用到定 位平台 ，因此其精密的 定位技術將是本論文的研究重點 。 3 Motor Drive Control Lab, Department of Electrical Engineering, National Central University, Taiwan. 一、緒論(續) 本論文以線型超音波馬達和線性滑軌並搭配相對應之線型 超音波馬達驅動器所組成的線型超音波馬達移動平台為研究對 象 。 在線型超音波馬達移動平台控制系統中 ，由於線型超音波馬達 本身的高度非線性及時變 特性 ，並且在實際應用中系統的參數 變化 、外來負載干擾和摩擦力等種種的不確定因素，使得一些 傳統控制 ，例如 ：比例-積分 -微分 (Proportional -Integral - Derivative, PID)控制 ，並無法有效的達到良好精密的定位控制。 4 Motor Drive Control Lab, Department of Electrical Engineering, National Central University, Taiwan. 一、緒論(續)  本論文以小波類神經網路和 Elman類神經網路為研究目標 ，設 計了三種不同的智慧型控制器 。第一個控制系統是