基于Jiles-Atherton磁滯模型的超磁致伸縮致動器控制技術研究.pdf

1、超磁致伸縮致動器具有輸出位移大、力大、響應速度快和溫度范圍寬等突出優(yōu)點，因此在超精密加工、機器人、減震控制等領域呈現(xiàn)出良好的應用前景。但由于超磁致伸縮材料本身存在著較強的磁滯非線性，導致致動器輸出位移存在著滯回性強、重復性差、非線性嚴重等缺點，這大大限制了致動器的應用。因此，對超磁致伸縮致動器磁滯建模和控制研究具用重要的理論和現(xiàn)實意義。
　　 本文首先對超磁致伸縮材料及其致動器應用作了介紹，對超磁致伸縮致動器模型和控制技術作了細

2、致分析。
　　 針對超磁致伸縮致動器的磁滯非線性，采用Jiles-Atherton 模型的理論建立了致動器的磁滯模型。首先闡述了Jiles-Atherton 模型的基本理論，再結合致動器結構動力學原理，建立了致動器的磁滯非線性動態(tài)模型，并對所建立的模型進行了仿真。仿真結果表明，此模型可以較好地描述超磁致伸縮致動器的磁滯非線性。
　　 根據(jù)致動器的磁滯非線性模型，設計了Elman 神經(jīng)網(wǎng)絡控制器，利用網(wǎng)絡的建模能力對致動器

3、的逆動態(tài)進行建模，以削弱致動器的磁滯，希望整個系統(tǒng)的輸出無偏差地跟蹤參考輸入，且對此控制器進行了仿真。由仿真結果可知利用Elman 神經(jīng)網(wǎng)絡控制器建立的致動器磁滯非線性逆模型可以在一定程度上削弱致動器的磁滯非線性，但是存在著較大的跟蹤誤差，使得致動器的輸出位移與輸入信號之間并未達到線性關系，仍存在著一定的磁滯。
　　 因此本文將PID 反饋加到Elman 神經(jīng)網(wǎng)絡控制中，利用PID 反饋控制來消除神經(jīng)網(wǎng)絡的映射誤差，提高致動器的