检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：杨琛党超群居冰峰 311200 浙江省杭州市萧山区经济技术开发区建设三路733号

本申请涉及精密运动控制领域，特别是涉及一种基于迟滞逆模型的压电陶瓷致动器前馈控制方法及系统，所述方法包括：建立压电陶瓷致动器的迟滞模型；基于迟滞模型，建立迟滞逆模型；迟滞逆模型包括高增益反馈回路和前馈通路，高增益反馈... 详细信息

标准号: CN117895826A

本申请涉及精密运动控制领域，特别是涉及一种基于迟滞逆模型的压电陶瓷致动器前馈控制方法及系统，所述方法包括：建立压电陶瓷致动器的迟滞模型；基于迟滞模型，建立迟滞逆模型；迟滞逆模型包括高增益反馈回路和前馈通路，高增益反馈回路用于抑制压电陶瓷致动器的输出位移信号的迟滞非线性特征，前馈通路用于控制压电陶瓷致动器的输出位移信号与输入的期望位移信号相等，以实现迟滞补偿；基于迟滞逆模型，构建压电陶瓷致动器的前馈控制器。本申请利用高增益反馈回路和前馈通路获得等效的迟滞逆模型，并由此构建压电陶瓷致动器的前馈控制器，能够大幅降低系统的复杂性、节省计算资源，适用于所有迟滞模型。

关键词：压电陶瓷致动器迟滞逆模型反馈回路前馈通路高增益迟滞前馈控制器输出位移构建精密运动控制迟滞非线性迟滞补偿计算资源降低系统期望位移前馈控制申请相等

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一种基于迟滞逆模型的压电换能器滑模控制方法、装置、计算机及存储介质

一种基于迟滞逆模型的压电换能器滑模控制方法、装置、计算机及存...

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作者：史维佳赵勃谭久彬 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号

一种基于迟滞逆模型的压电换能器滑模控制方法、装置、计算机及存储介质，涉及压电迟滞补偿控制技术领域。解决传统迟滞逆模型的控制方法受操作算子和阈值数量的限制，需要人工选择动态阈值函数和密度函数，影响补偿效果与跟踪精度的问... 详细信息

标准号: CN115047765B

一种基于迟滞逆模型的压电换能器滑模控制方法、装置、计算机及存储介质，涉及压电迟滞补偿控制技术领域。解决传统迟滞逆模型的控制方法受操作算子和阈值数量的限制，需要人工选择动态阈值函数和密度函数，影响补偿效果与跟踪精度的问题。所述方法包括：根据压电传感器构建深度线性化迟滞模型和模型辨识；根据深度线性化迟滞模型构建深度线性化迟滞补偿逆模型，并获取参考轨迹；根据参考轨迹计算补偿控制电压序列；根据补偿控制电压序列构建滑模控制器；根据补偿控制电压序列和滑模控制器的控制电压，建立压电换能器的控制律；根据压电换能器的控制律和输入控制电压控制压电换能器获取输出位移，完成滑模控制器的反馈。适用于压电驱动领域。

关键词：压电换能器滑模控制器线性化补偿控制电压迟滞逆模型参考轨迹迟滞补偿控制电压控制律迟滞控制技术领域输入控制电压压电传感器存储介质滑模控制计算补偿密度函数模型辨识模型构建人工选择输出位移序列构建压电驱动影响补偿阈值函数逆模型算子构建压电反馈跟踪计算机

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一种基于迟滞逆模型的压电换能器滑模控制方法、装置、计算机及存储介质

一种基于迟滞逆模型的压电换能器滑模控制方法、装置、计算机及存...

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作者：史维佳赵勃谭久彬 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号

标准号: CN115047765A

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基于Maxwell模型的压电驱动系统前馈控制方法

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陕西科技大学学报 2024年第5期42卷 174-183页

作者：张萌刘玉为吴垚杨培基陕西科技大学机电工程学院陕西西安710021

为了提高外腔可调谐半导体激光器的测量精度,基于Maxwell模型提出了用于消除其压电驱动系统迟滞非线性的前馈控制方法.基于经典Maxwell力学模型,建立了描述非凸、非对称迟滞环的静态迟滞模型;根据频率与位移幅值的关系建立了率相关系数... 详细信息

为了提高外腔可调谐半导体激光器的测量精度,基于Maxwell模型提出了用于消除其压电驱动系统迟滞非线性的前馈控制方法.基于经典Maxwell力学模型,建立了描述非凸、非对称迟滞环的静态迟滞模型;根据频率与位移幅值的关系建立了率相关系数矩阵,与静态迟滞模型耦合得到率相关迟滞模型,实现了不同频率下压电驱动系统迟滞非线性的精准预测;构建了迟滞逆模型,对压电驱动系统进行前馈补偿控制.实验结果表明,率相关迟滞模型具有较高的精度,1 Hz下模型均方根误差为0.049μm, 50 Hz下模型均方根误差为0.252μm.基于迟滞逆模型的前馈控制方法能够明显提高系统输出位移的线性度,增大线性度范围,线性相关系数R2由0.971 58提高到了0.999 77.

关键词：压电驱动系统前馈补偿 Maxwell模型率相关迟滞逆模型

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考虑迟滞和传感器测量误差的气动柔顺打磨装置自适应控制

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控制理论与应用 2025年

作者：吴庆祥何春辉刁淑贞孙宁南开大学人工智能学院机器人与信息自动化研究所南开大学深圳研究院智能技术与机器人系统研究院

气动打磨方式以其较好的柔顺性在航空航天、金属加工等领域得到广泛应用,然而,复杂的迟滞非线性使气动柔顺装置的精准打磨力控制充满挑战.此外,打磨作业环境温度多变、机械振动等因素极易导致传感器测量误差,导致系统控制精度降低.针对... 详细信息

气动打磨方式以其较好的柔顺性在航空航天、金属加工等领域得到广泛应用,然而,复杂的迟滞非线性使气动柔顺装置的精准打磨力控制充满挑战.此外,打磨作业环境温度多变、机械振动等因素极易导致传感器测量误差,导致系统控制精度降低.针对上述问题,本文提出了一种“迟滞建模+自适应控制”的框架,在提高打磨精度的同时,实现对传感器测量误差和气动柔顺打磨装置迟滞等问题的有效处理.具体来说,首先,考虑气动柔顺打磨装置迟滞非线性,分别建立基于不对称Prandtl–Ishlinskii算子和逆乘法结构的迟滞模型和逆模型.基于此,提出一种基于动态面的自适应控制方法,通过引入一阶滤波器避免微分求导导致测量误差放大的问题,并利用自适应律实现对未知参数的有效处理.此外,利用李雅普诺夫分析方法证明了系统的稳定性.最后,通过自建气动柔顺打磨装置实验平台验证了所建立迟滞逆模型和所提控制方法的有效性.

关键词：气动柔顺打磨迟滞建模迟滞逆模型传感器测量误差自适应控制

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压电驱动的快速刀具定位台自抗扰控制研究

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制造技术与机床 2024年第4期 84-89页

作者：胡高峰逯俊体天津职业技术师范大学机械工程学院天津300222 天津市高速切削与精密加工重点实验室天津300222

针对压电驱动器输入电压与输出位移的动态迟滞特性,采用基于Prandtl-Ishlinskii的压电动态迟滞模型,实现了对刀具定位台的精确控制。实验分别采用逆模型前馈补偿控制和自抗扰控制方法对定位台控制系统进行测试,结果表明在单频输入信号下... 详细信息

针对压电驱动器输入电压与输出位移的动态迟滞特性,采用基于Prandtl-Ishlinskii的压电动态迟滞模型,实现了对刀具定位台的精确控制。实验分别采用逆模型前馈补偿控制和自抗扰控制方法对定位台控制系统进行测试,结果表明在单频输入信号下,采用自抗扰控制算法的系统均方根误差较逆模型前馈控制下降了1.137~1.137 5μm;系统相对误差有明显下降。结论表明自抗扰控制成功减小了定位台的迟滞特性,提高了控制精度,较逆模型前馈补偿控制有更好的优越性。

关键词：快速刀具定位台 Prandtl-Ishlinskii模型跟踪控制迟滞逆模型自抗扰控制

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压电陶瓷的动态迟滞特性的通用逆模型建模方法

压电陶瓷的动态迟滞特性的通用逆模型建模方法

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作者：曹开锐李锐杜海瑞柳青峰马晶 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号

压电陶瓷的动态迟滞特性的通用逆模型建模方法,解决了如何避免逆模型推导及参数辨识所引起的误差或者不稳定的问题，属于压电智能材料迟滞非线性建模和补偿领域。本发明包括：S1、基于信号延迟响应特性，建立压电陶瓷作动器动态迟滞逆... 详细信息

标准号: CN116628942A

压电陶瓷的动态迟滞特性的通用逆模型建模方法,解决了如何避免逆模型推导及参数辨识所引起的误差或者不稳定的问题，属于压电智能材料迟滞非线性建模和补偿领域。本发明包括：S1、基于信号延迟响应特性，建立压电陶瓷作动器动态迟滞逆模型：yⁱ为当前i时刻的期望位移输出，为当前时刻动态迟滞逆模型补偿电压的输出，为当前i时刻静态迟滞逆模型的输出，k_D1表示斜率，b₁表示截距；S2、对压电陶瓷作动器动态迟滞逆模型进行参数辨识。本发明避免了逆模型推导及参数辨识所引起的误差或者不稳定问题，适合应用于实际工程实践中补偿压电陶瓷作动器的动态迟滞非线性。

关键词：迟滞逆模型参数辨识逆模型压电陶瓷作动器迟滞非线性推导建模输出补偿压电陶瓷补偿电压迟滞特性期望位移实际工程稳定问题响应特性信号延迟压电陶瓷智能材料作动器截距压电通用应用

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具有输出迟滞非线性的机械臂抗扰跟踪控制

具有输出迟滞非线性的机械臂抗扰跟踪控制

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作者：谢婷婷华侨大学

学位级别：硕士

随着技术的发展,机械臂在制造、医疗、服务等领域的应用越来越多,对其性能的要求也在逐步提高,不仅需要机械臂有较高的跟踪精度,还需要其具备良好的抗干扰能力。然而当前机械臂的控制器大多数是基于传统动力学模型设计的,只考虑了常见... 详细信息

随着技术的发展,机械臂在制造、医疗、服务等领域的应用越来越多,对其性能的要求也在逐步提高,不仅需要机械臂有较高的跟踪精度,还需要其具备良好的抗干扰能力。然而当前机械臂的控制器大多数是基于传统动力学模型设计的,只考虑了常见的模型不确定性的影响,忽略了系统自身传动装置、传感器装置非线性工作特性的存在,以至于在实际系统中应用效果不佳。为此,本文借助实验室现有的Kinova Jaco2机械臂采集数据,完善机械臂动力学建模,特别是输出状态迟滞非线性部分,并设计可行的复合控制方法补偿输出迟滞非线性,提高运动过程中的抗扰、跟踪能力。下面是已开展的研究内容:首先,对Kinova Jaco2机械臂动力学进行建模。通过结构分析和关节坐标系构建,获取Denavit-Hartenberg参数。基于Denavit-Hartenberg参数计算出各杆件质心位置,并根据质心法得到杆件的总动能和总势能,代入拉格朗日公式推导出传统的动力学模型。其中摩擦力项是通过传统的动力学模型简化、数据拟合得到的。为了进一步完善机械臂非线性特性,本文着重考虑了输出状态迟滞非线性的影响,提出具有输出迟滞的机械臂模型。其次,对机械臂输出迟滞进行间接建模。将伺服电机驱动单关节部分视为线性环节串接迟滞非线性环节的简化结构,通过分析,线性环节用一阶传递函数表示,迟滞非线性环节用Bouc-Wen模型表示。设定单个关节正弦往复运动,获取输入输出数据,借助非线性最小二乘法和遗传算法对简化结构中参数进行辨识,间接获取机械臂各关节输出迟滞模型,通过对比迟滞环拟合效果,比较两种参数辨识方法的性能。最后,提出一种复合控制方法。鉴于机械臂输出迟滞用Bouc-Wen模型表征,为了避免输出迟滞的影响带入到控制器、观测器设计中,提出一种有效的迟滞逆模型做补偿,通过在开、闭环控制回路下验证迟滞逆模型的有效性。考虑到基于迟滞逆模型补偿的比例微分控制无法适用于多种不确定性复合存在的情况,提出在传统的非线性自抗扰控制方法的基础上,通过改进非线性扩张状态观测器,设计了改进非线性自抗扰控制方法。迟滞逆模型补偿与改进非线性自抗扰控制的结合,通过仿真实例和实物验证,不仅可以有效抵消系统输出迟滞的影响,还可以对参数摄动、外界干扰、关节摩擦的不良影响起到补偿作用。

关键词：机械臂输出迟滞参数辨识迟滞逆模型非线性自抗扰控制

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压电致动柔性结构的迟滞建模与精密控制技术研究

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南方农机 2023年第24期54卷 127-130页

作者：金爱国郭德强金贵阳宁波职业技术学院智能装备研究所浙江宁波315800

【目的】压电致动柔性结构固有的非线性迟滞行为和蠕变行为等特性会直接影响其定位精度,特别是非线性迟滞现象大大降低了定位精度。因此,为了获得较高的定位精度,研究压电致动柔性结构的迟滞建模和控制方法有重大意义。【方法】课题组... 详细信息

【目的】压电致动柔性结构固有的非线性迟滞行为和蠕变行为等特性会直接影响其定位精度,特别是非线性迟滞现象大大降低了定位精度。因此,为了获得较高的定位精度,研究压电致动柔性结构的迟滞建模和控制方法有重大意义。【方法】课题组探讨了压电致动柔性结构的迟滞特性与分类,迟滞模型通常可以分为物理迟滞模型和唯象迟滞模型。重点对唯象迟滞模型进行了探讨,其又可以分为静态迟滞模型和动态迟滞模型。在静态迟滞建模部分罗列了4种广泛应用的模型,而动态迟滞建模分为整体式和分离式两类,对比分析了其各自的优缺点及适用场合。【结果】在迟滞建模方面,分离式动态建模方法不但能够充分继承静态迟滞建模的优点,而且建模较为简单,因而被广泛应用。在控制策略方面,无迟滞逆模型的控制方法相对较为简单,避免了迟滞系统建模难的问题;而基于迟滞逆模型的控制方法简单易学,能够有效用于压电致动柔性结构的迟滞补偿。【结论】压电致动柔性结构与传统执行机构相比,具有响应快、驱动力大、分辨率高、噪声低等优点,在机械加工、振动控制、校准以及微纳观测和操作等各个领域的应用前景广阔。

关键词：压电致动柔性结构迟滞建模控制技术迟滞逆模型

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一种基于改进Prandtl-Ishlinskii模型的压电驱动器复合控制方法

一种基于改进Prandtl-Ishlinskii模型的压电驱动器复合控制方法

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作者：李建刚李奇杰周明卓 518055 广东省深圳市南山区桃源街道深圳大学城哈工大校区

本发明属于压电驱动器控制的技术领域，具体公开了一种基于改进Prandtl‑Ishlinskii模型的压电驱动器复合控制方法，包括步骤1：采用基于Prandtl‑Ishlinskii改进的MRAPI迟滞逆模型描述压电驱动器的迟滞非线性特性；步骤2：直接逆模型建... 详细信息

标准号: CN114077196B

本发明属于压电驱动器控制的技术领域，具体公开了一种基于改进Prandtl‑Ishlinskii模型的压电驱动器复合控制方法，包括步骤1：采用基于Prandtl‑Ishlinskii改进的MRAPI迟滞逆模型描述压电驱动器的迟滞非线性特性；步骤2：直接逆模型建模方式获得MRAPI迟滞逆模型；步骤3：辨识出MRAPI迟滞逆模型的参数；步骤4：辨识后的MRAPI迟滞逆模型与PID反馈控制器结合控制压电驱动器。本发明取得的有益效果：保留了Prandtl‑Ishlinskii模型的核心结构，待辨识参数少，辨识过程简单，精确地描述压电驱动器的动态迟滞过程，简化逆模型的求解过程，补偿了系统的迟滞非线性，减小建模误差和外部干扰，提高系统的鲁棒稳定性，实现压电驱动器的高精度轨迹跟踪控制。

关键词：压电驱动器迟滞逆模型辨识迟滞非线性逆模型鲁棒稳定性复合控制轨迹跟踪核心结构建模方式建模误差求解过程外部干扰迟滞减小改进保留

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