压电超精密定位台迟滞非线性建模与控制研究

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:adaibaobao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
微纳米定位技术已经发展成高精密定位领域的关键性技术之一,而微纳米定位技术核心执行器材料的选择对定位精度有非常显著的影响。压电陶瓷材料是一种能将电能转化为机械能的智能材料,它具有分辨率高、响应快、价格低廉、质量轻等优点,已受到该领域科研人员的重点关注,并已广泛应用于各种高精密定位中,其中由压电陶瓷材料发展而成的压电超精密定位台是近些年来研究的热点和难点。然而,由于压电陶瓷材料自身存在迟滞非线性和蠕变特性等影响定位精度的因素,严重阻碍了压电超精密定位台的发展和应用。对此,解决这一难题成为每个研究人员的的重点和难点。1)为了解决压电超精密定位台的率相关特性,提高迟滞建模精度,本文研究了压电超精密定位台率相关迟滞模型的建立。由于Backlash-Like迟滞模型不能描述压电超精密定位台的率相关性,所以本文将Backlash-Like模型和ARX自回归模型串接起来,得到Hammerstein-like率相关迟滞模型。随后又考虑到部分压电超精密定位台自身的动态特性,提出了类Hammerstein-like模型(又可称为动态迟滞模型),该模型迟滞非线性环节依旧为Backlash-Like模型,只是线性环节变成了弹簧-阻尼的二阶线性系统。最后通过实验得出,两种建模方法分别解决了压电超精密定位台的率相关迟滞特性和自身的动态特性。2)对于线性化控制,本文提出了三种控制策略:第一种,Hammerstein-like逆模型前馈补偿控制策略,该控制策略有效的削弱了迟滞效应,迟滞环得到了明显的削弱,提高了控制精度。第二种,将Hammerstein-like逆模型前馈补偿控制和PID反馈控制相结合,得到了一种复合PID控制,其进一步提高了控制精度和抗干扰能力。但是由于传统的PID控制其参数需要试凑,需要研究人员足够的经验,且不一定能够达到最优控制,进而提出了第三种控制策略。第三种,将Hammerstein-like逆模型前馈补偿控制和BP神经网络PID反馈控制相结合,控制效果比第一种和第二种策略更好,均方根误差ERMSE和相对误差ERE相对更小,且而且能够实时在线调节,基本上能够达到最优控制。
其他文献
随着社会经济的发展,教育体制的改革,我国素质教育水平也越来越高。在这种形势下,大学生要想进一步提高自身的人文素质,首先就要充分发挥音乐审美教育在大学生人文素质教育过
提出一种采用IGBT集电极漏电流对其芯片性能退化进程进行监控的健康状态监测方法。基于IGBT基本结构、半导体物理和器件可靠性物理学,对IGBT电气特征量——集电极漏电流的产生
<正>中国水资源短缺的原因有表面原因和深层原因两类。(一)就表面原因而言,主要有以下几种1.中国水资源时空分布不均衡。从空间上看,中国水资源南北相差悬殊,北方水资源贫乏,
"回子官学"是清朝内务府设置的旨在培养通晓"回语文字"人才的机构,后来由于加入缅语教习和增加培养缅语人才功能而改称"回缅官学"。文章依据文献资料,特别是清代档案,对该机构的设
儿宝膏是由太子参、北沙参、自芍等中药组成的一种煎膏剂,用于小儿面黄体弱、纳呆厌食、脾虚久泻、精神不振、口干燥渴、盗汗等的治疗.为了进一步控制其质量,本实验采用高效
铜及其合金在多数环境中具有良好的耐腐蚀性、优越的导电导热性、机械可加工性和延展性,因此广泛应用于电子工业、海洋工业、电站、热交换器和冷却塔的电线、薄板以及管道制造中。黄铜是铜和锌的合金,广泛用于家用电器,工业和化工厂的工艺设备。通常情况下黄铜具有良好的耐腐蚀性,但在氧化性酸及含有氯化物、氮化物和氨的其他腐蚀性介质中更易被腐蚀。硝酸作为强氧化剂,广泛用于工业清洗,除垢,化学和电化学蚀刻。黄铜很容易溶
<正>本刊讯山东省威海市环翠区人民法院始终以"民情得以了解、民难得以解决,民怨得以平息"为指导思想,大力推行"掐头去尾"工作模式,破解涉诉信访难题。"掐头",即指有效化解初
从项目管理的角度出发,探讨了基于末位计划者技术的项目进度计划编制方法,对末位计划者技术的理论知识,前瞻计划及周计划与计划完成率进行了阐述,并阐明了末位计划者技术在进
确认了铝板带虎皮纹是在连铸连轧过程中产生的,并对其特点进行了研究,从理论上解释了虎皮纹产生的机理,提出了消除此缺陷的方法。
铁基高温合金的价格相对低廉,高温机械性能十分突出,因此被广泛应用在航空航天、舰艇、特种车辆、石油化工等众多领域。但是,铁基合金的密度相对较大,减重幅度有限,不符合更苛刻环境下装备轻量化的要求。因此,迫切需要另辟蹊径,研究开发低密度高强耐热铁基合金。研究发现,在铁基合金中添加低密度增强相(如金属间化合物)可以在保持较好机械性能的同时,显著降低合金的密度,进而提高铁合金的比强度。该种研究思路在国内外研