基于Hammerstein-like模型的压电陶瓷微定位平台控制方法

发布时间：2021-07-08 05:45

　　近现代以来,精密驱动定位技术在很多高新科技领域得到发展,如微电子技术、流体机械、超精密加工制造、微纳操作及微纳装配、生物技术与现代医疗等。实现精密驱动定位技术的器件中,以压电陶瓷执行器为驱动元件的微定位平台由于具有响应速度快、位移分辨率高、刚度好、频率特性好和定位精度高等优点,具有独特的优势,成为研究热点。然而在精密定位的应用中,由于压电陶瓷材料具有一定的迟滞特性,这种非线性特性会影响压电陶瓷微定位平台的定位精度,使控制精度变差。为了保证平台的定位精度不被影响或减小被影响程度,本文以压电陶瓷微定位平台为研究对象,从建模与控制两方面对迟滞特性进行了研究与补偿。首先介绍了压电陶瓷微定位平台的组成与原理,并总结归纳了国内外学者在迟滞模型与迟滞补偿控制方面的研究。然后,建立Hammerstein-like模型来精确描述压电陶瓷微位移定位平台的输入输出关系。最后在建立的模型的基础上设计了基于两步法的广义预测控制器与考虑系统约束的广义预测控制器以实现精密定位控制。对传统静态迟滞模型如KP模型无法描述压电陶瓷微定位平台率相关迟滞特性的情况,设计了Hammerstein-like模型实现对迟滞非线性与... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

实验装置图

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种精密平台的柔性铰链设计和有限元验证[J]. 常旭,高思田,李东升,李琪,施玉书,钱晓力.  机械传动. 2017(10)
[2]基于改进PI模型的压电陶瓷迟滞特性补偿控制[J]. 于志亮,刘杨,王岩,李松,谭久彬.  仪器仪表学报. 2017(01)
[3]基于径向基神经网络的压电作动器建模与控制[J]. 范家华,马磊,周攀,刘佳彬,周克敏.  控制理论与应用. 2016(07)
[4]柔性铰链微定位平台的设计[J]. 马立,谢炜,刘波,孙立宁.  光学精密工程. 2014(02)
[5]超磁致伸缩作动器的率相关Hammerstein模型与H∞鲁棒跟踪控制[J]. 郭咏新,张臻,毛剑琴,周克敏.  自动化学报. 2014(02)

博士论文
[1]大行程柔性铰链建模及其在平面柔顺并联机构的应用[D]. 杨淼.哈尔滨工业大学 2018
[2]非线性模型预测控制理论及应用研究[D]. 孙峻.西北工业大学 2002

硕士论文
[1]压电陶瓷微定位平台迟滞建模及自适应控制方法研究[D]. 张雁南.吉林大学 2019
[2]压电陶瓷微定位平台鲁棒自适应控制方法研究[D]. 罗祎灵.吉林大学 2018
[3]压电陶瓷微定位平台的迟滞非线性补偿方法研究[D]. 刘莹.吉林大学 2017
[4]最小二乘支持向量机的研究和应用[D]. 程然.哈尔滨工业大学 2013



本文编号：3270977