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题名MFC致动器的动态迟滞模型辨识及补偿控制
被引量:3
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作者
卢荣华
陈特欢
娄军强
崔玉国
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机构
宁波大学机械工程与力学学院
浙江大学工业控制技术国家重点实验室
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2022年第10期301-308,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(61703217,51505238)
浙江省自然科学基金项目(LY21F030003)
+2 种基金
宁波市自然科学基金项目(2019A610112)
宁波市科技创新2025重大专项(2019B10100)
浙江省教育厅科研项目(Y201839158)。
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文摘
压电宏纤维(marco fiber composite,MFC)具有柔性好、变形能力强的优点,但MFC致动器驱动的柔性臂的迟滞非线性严重影响系统定位精度。提出一种具有非对称性的改进Prandtl-Ishlinskii(PI)迟滞模型,解决经典PI迟滞模型的缺陷(对称性);该模型基于经典PI迟滞模型,叠加一系列不同权重、不同阈值的双边死区算子获得,基于最小二乘法的迟滞模型辨识结果表明,改进PI迟滞模型对MFC致动器的迟滞建模误差从PI迟滞模型误差的16.06%降到5.58%。另外,建立系统的离散传递函数模型来描述系统的线性动态特性,并与改进PI迟滞模型串联得到组合模型,解决纯迟滞模型仅能描述低频、准静态情况下的迟滞特性问题。在前馈补偿下,对MFC致动的柔性臂进行正弦波轨迹跟踪试验,测得补偿后实测位移与期望跟踪位移基本吻合,跟踪精度达到93.62%以上。试验结果证明,所提出的改进PI迟滞模型、离散传递函数模型及补偿方法的有效性。
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关键词
压电宏纤维(MFC)
迟滞非线性
双极性非对称
改进Prandtl-Ishlinskii(PI)迟滞模型
离散传递函数模型
前馈补偿
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Keywords
macro fiber composite(MFC)
hysteresis nonlinearity
bipolar asymmetry
improved Prandtl-Ishlinskii(PI)hysteresis model
transfer function model
feedforward compensation
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分类号
TH212
[机械工程—机械制造及自动化]
TH213.3
[机械工程—机械制造及自动化]
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