二维并联压电微动平台的自适应控制方法研究

来源 :宁波大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhihong0223
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
为了减小压电微动平台的迟滞误差,提高其定位精度,在建立其数学模型的基础上,关于其控制方法开展了相关研究,具体研究工作如下:1)采用各阈值区间初载曲线上采样点斜率和相等的阈值划分方式,建立了压电微动平台的迟滞模型,所建模型算子个数仅为7个,当微动平台的位移为16.115μm时,最大误差为0.4284μm,平均误差为0.1175μm;在分析压电执行器的机电输入输出特性及微动平台的动力学特性的基础上,建立了微动平台的传递函数及CARMAX(Controlled Auto-Regressive Moving Average)模型;2)基于所建立的压电微动平台迟滞模型,设计了其前馈控制器,实验验证了前馈控制的有效性。实验结果表明:前馈控制具有较快的响应速度,响应时间几乎与无控制情况下相同,在5μm的阶跃输入作用下,经前馈控制后微动平台的响应时间为0.01s;前馈控制也可有效减小压电微动平台的迟滞误差,在0~17μm的参考位移范围内,施加前馈控制后,实际位移与参考位移之间的最大误差由1.5749μm减少到0.6968μm,平均误差由0.6214μm减小到0.1718μm;3)基于所建立的压电微动平台传递函数,设计了具有滤波器效果的压电微动平台增量式PID反馈控制器,仿真分析和实验验证了反馈控制的有效性,实验结果表明:在5μm的阶跃输入作用下,经PID反馈控制后微动平台的响应时间为0.3s,比前馈控制慢;但PID反馈控制完全消除了压电微动平台的迟滞误差,在0~17μm的参考位移范围内,反馈控制的最大误差、平均误差分别比前馈控制减小了0.1093μm、0.0278μm;4)将前馈控制同PID反馈控制相结合,设计了压电微动平台的复合控制器,实验验证了复合控制的有效性。实验结果表明:在5μm的阶跃输入作用下,经复合控制后微动平台的响应时间为0.18s,虽慢于前馈控制,但远快于PID反馈控制;在最大位移为17μm的变幅值三角波参考输入作用下,微动平台的最大跟踪误差为0.3973μm,平均误差为0.1167μm,均小于前馈控制和PID反馈控制;5)基于所建立的压电微动平台CARMAX模型,设计了压电微动平台自适应控制器,仿真分析和实验验证了其有效性。实验结果表明:在5μm的阶跃输入作用下,经自适应控制后微动平台的响应时间为0.23s,略慢于复合控制,在最大位移为17μm的变幅值三角波参考输入作用下,微动平台的跟踪位移最大误差为0.3196μm,平均误差为0.0796μm,均小于复合控制。
其他文献
装载机经常工作在大型施工工地或者露天矿场,作业地点多变、环境复杂,结构多种工况工作,容易发生强度、刚度和稳定性等失效。工作装置是由动臂、摇臂、连杆和铲斗组成的,它的设计是否合理直接影响了装载机的工作性能。由于工作装置部件间存在刚体运动与弹性变形耦合等问题,动力学模型将变得比较复杂,给实际问题的解决带来很大的困难。事实上柔性体大范围运动与其自身变形之间的复合动力学问题已是公认的难题,这方面的研究已成
学位
该文将汽车驾驶舱等封闭舱体简化为矩形三维封闭空间结构,以探讨三维封闭空间结构噪声主动控制理论和研制结构噪声实时主动控制系统为重点,对智能结构系统噪声主动控制进行了
该论文主要应用计算机数值仿真技术,采用简化的车辆系统模型,对209HS转向架构架直向通过道岔时的动应力进行了初步研究.
古人云:"知之者不如乐之者,乐之者不如好之者。"可见兴趣之重要。因此要培养语文能力,必须千方百计地培养学习兴趣。那么语文学习兴趣如何培养呢?结合自己的教学实践,我认为有以下途
制造执行系统在制造业信息化中起着举足轻重的作用,它是ERP和PCS之间的纽带,负责执行由上一层ERP制定的各项生产计划,并从下一层的PCS中获取生产过程中的实时数据,直接管理和监控
期刊
本文是在863项目某空间相机的研究背景下,针对该空间相机成像系统的运动要求,开展了该空间相机同步异向地速补偿机构的研究。   首先,根据相机的运动要求,结合常用空间机构的
双圆弧齿轮接触承载能力强、传动平稳,在我国曾得到了快速的发展及广泛的应用。本文主要研究应用于低速重载领域的ZY-1型硬齿面双圆弧齿轮的接触疲劳极限应力。从研究接触应力入手,通过理论论证、有限元分析,并结合应力场强法及疲劳分析理论,将ZY-1型双圆弧齿轮的接触应力及疲劳寿命与相同材质、相同参数、相同载荷的渐开线齿轮进行对比分析,在此基础上给出了ZY-1型双圆弧齿轮接触疲劳极限应力的选取范围。论文的主
在铁路货车检修过程中,由于修车任务不固定、检修计划不确定,在一定程度上导致了货车修理所需的有关物料不能预知和提前采购,从而进一步导致车辆修理现场管理难度加大、修理
学位