雙級執(zhí)行器建模和控制方法研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著科學技術和人類社會的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的定位技術在精度上已經無法滿足人們的要求,因此超精密定位系統(tǒng)的研究越來越受到國內外學者的重視。近年來,雙級執(zhí)行器系統(tǒng)的廣泛應用極大推動了精密定位領域的發(fā)展,它能夠將傳統(tǒng)的單級執(zhí)行器與基于智能材料的高精度執(zhí)行器相結合,同時達到大行程和高精度的要求。
  本文的雙級執(zhí)行器由伺服電機和壓電陶瓷執(zhí)行器構成,本文重點對基于壓電執(zhí)行器的第二級執(zhí)行器建立了數(shù)學模型并設計了控制器,通過設計基于空間濾波器的協(xié)同

2、控制方案實現(xiàn)了兩級平臺的協(xié)調控制,主要內容有:
  (1)對第二級執(zhí)行器建立數(shù)學模型
  引入動態(tài)遲滯算子建立遲滯動態(tài)模型。利用該算子將系統(tǒng)輸入拓展到三維空間,通過此三維空間將遲滯的多值映射轉換成單一映射。另外在標準極限學習機(ELM)的基礎上加入了局部線性嵌入(LLE)算法,提出了LLE-ELM算法,利用LLE-ELM對上述單一映射進行逼近并建立遲滯動態(tài)模型,本文所提出的LLE-ELM遲滯模型具有結構簡潔,精度高,可以在線

3、調整的特點。
  (2)對第二級執(zhí)行器設計控制器
  針對一類含有backlash-like遲滯的全狀態(tài)受限的純反饋非線性系統(tǒng)設計了一種自適應控制器。首先利用中值定理將純反饋系統(tǒng)轉換成嚴格反饋系統(tǒng)。其次通過引入障礙性李雅普諾夫函數(shù)(BLF)來解決全狀態(tài)受限問題,并且利用RBF神經網絡來近似逼近backlash-like遲滯中的類擾動項,最后利用反步控制法設計了自適應控制器。仿真結果表明了該方案的可行性。
  (3)對雙

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