压电倾斜镜的自校正PID高精度跟踪控制

发布时间：2019-05-24 00:01

【摘要】：压电倾斜镜是一种集光、机、电、控于一体的复杂强耦合非线性元器件。然而,由于压电材料迟滞非线性的存在,很难实现对倾斜镜倾斜角的高精度跟踪控制。为了对其进行有效控制,建立了倾斜镜带有扰动的单输入单输出模型,并采用自校正PID控制算法构成闭环控制实现动态跟踪定位。相应的开闭环实验结果表明:系统闭环后的输入输出跟踪曲线最大误差达0.66%,平均误差达0.10%,比开环性能有大幅度提高。也证实了极点配置自校正PID算法对倾斜镜跟踪控制系统的有效性。
[Abstract]:Piezoelectric tilt mirror is a kind of complex and strongly coupled nonlinear components which integrates light, machine, electricity and control. However, due to the existence of hysteretic nonlinear piezoelectric materials, it is difficult to achieve high precision tracking control of the tilt angle of the tilting mirror. In order to control it effectively, a single input and single output model with disturbance of tilting mirror is established, and the closed loop control algorithm of self-tuning PID control is used to realize dynamic tracking and positioning. The corresponding open and closed loop experimental results show that the maximum error of the input and output tracking curve after the closed loop is 0.66% and the average error is 0.10%, which is much better than that of the open loop performance. The effectiveness of pole assignment self-tuning PID algorithm for tilting mirror tracking control system is also verified.
【作者单位】： 河南理工大学机械与动力工程学院;河南伟彤科技股份有限公司;内蒙古工业大学机械学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(61108038) 教育部“春晖计划”科研合作项目(Z2011069) 河南理工大学博士基金资助项目(60407/010)
【分类号】：TH74

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本文编号：2484362