检索结果-内蒙古大学图书馆

基于模糊树的Hammerstein-like模型对超磁致伸缩作动器的建模与控制

振动与冲击 2013年第15期32卷 184-189,208页

作者：张伟柳萍刘青松张臻毛剑琴周克敏北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 路易斯安那州立大学电气与计算机工程系

基于模糊树提出一种带有动态非线性环节的Hammerstein-like建模方法以描述超磁致伸缩作动器的率相关迟滞非线性特性。所提方法能在一定频率范围内建立一个统一模型,使之不仅能较好地描述单一频率输入信号下的迟滞环,也能较好地描述复合... 详细信息

基于模糊树提出一种带有动态非线性环节的Hammerstein-like建模方法以描述超磁致伸缩作动器的率相关迟滞非线性特性。所提方法能在一定频率范围内建立一个统一模型,使之不仅能较好地描述单一频率输入信号下的迟滞环,也能较好地描述复合频率输入信号下的迟滞环。同时,基于所提Hammerstein-like模型,设计前馈逆补偿+PID反馈控制策略,实现参考输入信号的跟踪实验,实验结果表明,该控制策略能较好地跟踪频率范围为1～150 Hz的参考输入信号,跟踪精度令人满意,满足工程要求。

关键词：超磁致伸缩作动器迟滞非线性 Hammerstein-like模型模糊树前馈逆补偿反馈

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基于径向基神经网络的压电作动器建模与控制

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控制理论与应用 2016年第7期33卷 856-862页

作者：范家华马磊周攀刘佳彬周克敏西南交通大学电气工程学院系统科学与技术研究所四川成都611756 路易斯安那州立大学电气工程与计算机科学系美国巴吞鲁日70803

针对压电作动器(piezoelectric actuator,PEA)的率相关迟滞非线性特性,构建了Hammerstein模型对压电作动器建模.采用径向基(radial basis function,RBF)神经网络模型表征迟滞非线性,利用自回归历遍模型(auto-regressive exogenous,ARX)表征频率的影响,并对模型参数进行了辨识.此模型可以在信号频率在1～300 Hz范围内时,较好地描述压电作动器的迟滞特性,建模相对误差为1.99%～4.08%.采用RBF神经网络前馈逆补偿控制,结合PI反馈的复合控制策略实现跟踪控制,控制误差小于2.98%,证明了控制策略的有效性.

关键词：率相关迟滞 RBF神经网络压电作动器 Hammerstein模型

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基于Hammerstein-like模型的超磁致伸缩作动器建模与控制

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北京航空航天大学学报 2013年第7期39卷 917-921,926页

作者：柳萍毛剑琴张伟周克敏北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 美国路易斯安那州立大学电气工程与计算机系巴屯鲁日70803

超磁致伸缩作动器的率相关迟滞非线性成为其在工程应用中的一大阻碍因素.通过使用特殊建模激励信号,基于最小二乘支持向量机建立了一定频率范围内的统一率相关Hammerstein-like迟滞非线性模型,该模型能够保证其建模频率范围内单频和复... 详细信息

超磁致伸缩作动器的率相关迟滞非线性成为其在工程应用中的一大阻碍因素.通过使用特殊建模激励信号,基于最小二乘支持向量机建立了一定频率范围内的统一率相关Hammerstein-like迟滞非线性模型,该模型能够保证其建模频率范围内单频和复合频率的模型泛化性.在此模型基础上,设计了前馈逆补偿与PID(Proportional-Integral-Derivative)反馈控制相结合的复合控制策略,针对一定频率范围内的所有单频和复合频率的输入信号,该控制器都能够保证其跟踪控制效果,最后通过实验实时跟踪控制结果进一步验证了所设计控制器的有效性.

关键词：超磁致伸缩作动器率相关迟滞非线性 Hammerstein-like模型最小二乘支持向量机建模跟踪控制

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率相关超磁致伸缩作动器的建模与H_∞鲁棒控制

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控制理论与应用 2013年第2期30卷 148-155页

作者：柳萍毛剑琴刘青松周克敏北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 路易斯安那州立大学电气工程与计算机系美国巴屯鲁日市70803

超磁致伸缩作动器(GMA)的率相关迟滞非线性成为其在工程应用中的一大阻碍因素.文中通过使用特殊的建模激励信号,基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)建立了一定频率范围内的一个统一率相关Hammerstein-like迟滞非线性模型,该模型能够保证其... 详细信息

超磁致伸缩作动器(GMA)的率相关迟滞非线性成为其在工程应用中的一大阻碍因素.文中通过使用特殊的建模激励信号,基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)建立了一定频率范围内的一个统一率相关Hammerstein-like迟滞非线性模型,该模型能够保证其建模频率范围内单频和复合频率的模型泛化性.在此模型基础上,设计了针对一定频率范围内输入信号的H∞鲁棒跟踪控制器,针对该频率范围内的所有单频和复合频率的输入信号,该控制器都能够保证其跟踪控制效果,最后通过实验实时跟踪控制结果来进一步验证了所设计控制器的有效性.

关键词：超磁致伸缩作动器率相关迟滞 Hammerstein-like模型最小二乘支持向量机建模 H∞鲁棒控制

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超磁致伸缩作动器的率相关振动控制实验研究

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振动与冲击 2015年第12期34卷 51-57页

作者：郭咏新张臻王贞艳周克敏毛剑琴北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 西南交通大学电气工程学院成都610031 路易斯安那州立大学电气工程与计算机科学系巴吞鲁日70803

以Hammerstein模型对超磁致伸缩作动器（Giant Magnetostrictive Actuators,GMA）的率相关迟滞非线性进行建模,其中改进的PI（Modified Prandtl-Ishlinskii,MPI）模型和外因输入自回归模型（Autoregressive Model with Exogenous Input,ARX）分别表示模型的静态非线性部分和线性动态部分。在所建模型的基础上,提出了一种H∞鲁棒振动控制方法。GMA单自由度主动隔振平台的减振控制实验结果表明：H∞鲁棒振动控制方法可以在1个振动周期内,将频率范围为1-100 Hz的振动衰减88%-92%;而基于双滤波器的自适应滤波x-LMS算法收敛时间近似于1 s,在40-100 Hz的频率范围内可将振动衰减90%-92%,而在10-30 Hz的频率范围内只能将振动衰减43%-74%。因此所提出的H∞鲁棒振动控制方法收敛速度更快,控制频带更宽,而且不需要对不同频率激励下的控制通道进行重复建模。

关键词：超磁致伸缩作动器率相关迟滞非线性 Hammerstein模型振动控制 H∞鲁棒控制自适应滤波

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超磁致伸缩作动器的率相关Hammerstein模型与H∞鲁棒跟踪控制

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自动化学报 2014年第2期40卷 197-207页

作者：郭咏新张臻毛剑琴周克敏北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 西南交通大学电气工程学院成都610031 路易斯安那州立大学电气工程与计算机科学系美国巴吞鲁日70803

利用Hammerstein模型对超磁致伸缩作动器(Giant magnetostrictive actuators,GMA)的率相关迟滞非线性进行建模,分别以改进的Prandtl-Ishlinskii(Modified Prandtl-Ishlinskii)模型和外因输入自回归模型(Autoregressive model with exogenous input,ARX)代表Hammerstein模型中的静态非线性部分和线性动态部分,并给出了模型的辨识方法.此模型能在1～100Hz频率范围内较好地描述GMA的率相关迟滞非线性.提出了带有逆补偿器和H∞鲁棒控制器的二自由度跟踪控制策略,实时跟踪控制实验结果证明了所提策略的有效性.

关键词：磁致伸缩作动器率相关迟滞非线性 Hammerstein模型 MPI模型 H∞鲁棒控制

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压电作动器的动态迟滞建模与H∞鲁棒控制

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控制理论与应用 2014年第1期31卷 35-41页

作者：王贞艳张臻周克敏毛剑琴北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 太原科技大学电子信息工程学院山西太原030024 西南交通大学电气工程学院四川成都610031 路易斯安那州立大学电气工程与计算机科学系美国巴吞鲁日70803

压电作动器具有率相关动态迟滞非线性特性,给传统建模和控制技术提出了挑战.本文针对压电作动器,提出了一种基于Bouc-Wen的Hammerstein率相关迟滞非线性模型,其中Bouc-Wen模型和线性动态模块分别用于描述系统的静态迟滞非线性特性和率... 详细信息

压电作动器具有率相关动态迟滞非线性特性,给传统建模和控制技术提出了挑战.本文针对压电作动器,提出了一种基于Bouc-Wen的Hammerstein率相关迟滞非线性模型,其中Bouc-Wen模型和线性动态模块分别用于描述系统的静态迟滞非线性特性和率相关特性.同时,构造了一个基于Bouc-Wen模型的迟滞补偿器,将迟滞补偿器与被控对象串联使系统线性化;并建立了不确定性系统模型,提出了一种H∞鲁棒跟踪控制方案,可以实现给定频率范围内单频率和复合频率参考信号的良好跟踪.实验结果表明,所建动态模型具有良好的泛化能力,跟踪控制相对误差小于8%,证明了所提出方法的有效性.

关键词：压电作动器迟滞非线性建模 Bouc-Wen模型鲁棒控制

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压电迟滞非线性系统的率相关动态建模与跟踪控制

压电迟滞非线性系统的率相关动态建模与跟踪控制

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第三十二届中国控制会议

作者：王贞艳张臻周克敏毛剑琴北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院西南交通大学电气工程学院路易斯安那州立大学电气工程与计算机科学系

本文针对压电系统,提出了一种Hammerstein率相关迟滞非线性模型,分别用Bouc-Wen模型和线性动态模块描述系统的迟滞非线性特性和率相关特性。构造了Bouc-Wen迟滞补偿器,设计了两种控制方案:基于Bouc-Wen前馈迟滞补偿的PID跟踪控制方案和... 详细信息

本文针对压电系统,提出了一种Hammerstein率相关迟滞非线性模型,分别用Bouc-Wen模型和线性动态模块描述系统的迟滞非线性特性和率相关特性。构造了Bouc-Wen迟滞补偿器,设计了两种控制方案:基于Bouc-Wen前馈迟滞补偿的PID跟踪控制方案和经过迟滞线性化的H鲁棒跟踪控制方案。实验结果表明,这两种控制策略能很好地跟踪给定频率范围内的参考信号,相对误差均小于7%,证明了所提出方法的有效性。

关键词：压电系统率相关迟滞 Hammerstein模型跟踪控制

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超磁致伸缩作动器率相关建模与自适应逆控制

超磁致伸缩作动器率相关建模与自适应逆控制

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第三十三届中国控制会议

作者：郭咏新张臻周克敏毛建琴北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院西南交通大学电气工程学院路易斯安那州立大学电气工程与计算机科学系

针对超磁致伸缩作动器(GMA,Giant Magnetostrictive Actuators)的率相关迟滞非线性,本文提出了一种基于Hammerstein模型的自适应逆控制策略.在Hammerstein模型中,以改进的Prandtl-Ishlinskii(MPI,Modified Prandtl-Ishlinskii)模型代表静态迟滞非线性部分,以外因输入自回归模型(ARX,Autoregressive Model with Exogenous Input)代表线性动态部分.辨识得到的模型能够在1-100Hz的频率范围内描述GMA的率相关迟滞非线性.以离线构建的Hammerstein逆模型作为初始控制器,并使用最小均方(LMS,Least Mean Square)算法在线自适应调节逆模型的参数,使逆模型逼近GMA的真实逆,从而抵消率相关迟滞非线性.跟踪控制实验结果表明所设计控制器实时性能好,与基于前馈逆补偿和PID反馈相结合的复合控制相比,具有更小的稳态误差.

关键词：超磁致伸缩作动器率相关迟滞非线性 Hammerstein模型 MPI模型自适应逆控制

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