光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2012年
5期
1055-1063
,共9页
魏强%张承进%张栋%王春玲
魏彊%張承進%張棟%王春玲
위강%장승진%장동%왕춘령
压电陶瓷驱动器%迟滞非线性%精确定位%神经网络%滑模控制
壓電陶瓷驅動器%遲滯非線性%精確定位%神經網絡%滑模控製
압전도자구동기%지체비선성%정학정위%신경망락%활모공제
由于压电陶瓷驱动器的迟滞非线性严重影响其定位精度,本文提出了一种滑模神经网络控制方法来改善它的性能.用径向基函数神经网络的输出作滑模控制的等价控制量,由迟滞补偿器估计控射器参数误差、外部扰动和近似计算所造成的不确定量对神经网络的输出控制量进行补偿,从而使驱动器系统状态保持在滑模平面上.基于Lyapunov稳定性理论推导了控制器和补偿器的自适应调节律,分析了控制系统的收敛性和稳定性,以可变幅值的低频三角波为参考位移量对控制系统进行了实验测试与分析,结果表明,只采用神经网络控制时的平均定位误差为0.43 μm,最大误差为0.77 μm,而采用滑模控制方法对神经网络控制量进行补偿后,平均定位误差减小为0.27 μm,最大误差减小为0.49μm,定位精度有了显著的提高.
由于壓電陶瓷驅動器的遲滯非線性嚴重影響其定位精度,本文提齣瞭一種滑模神經網絡控製方法來改善它的性能.用徑嚮基函數神經網絡的輸齣作滑模控製的等價控製量,由遲滯補償器估計控射器參數誤差、外部擾動和近似計算所造成的不確定量對神經網絡的輸齣控製量進行補償,從而使驅動器繫統狀態保持在滑模平麵上.基于Lyapunov穩定性理論推導瞭控製器和補償器的自適應調節律,分析瞭控製繫統的收斂性和穩定性,以可變幅值的低頻三角波為參攷位移量對控製繫統進行瞭實驗測試與分析,結果錶明,隻採用神經網絡控製時的平均定位誤差為0.43 μm,最大誤差為0.77 μm,而採用滑模控製方法對神經網絡控製量進行補償後,平均定位誤差減小為0.27 μm,最大誤差減小為0.49μm,定位精度有瞭顯著的提高.
유우압전도자구동기적지체비선성엄중영향기정위정도,본문제출료일충활모신경망락공제방법래개선타적성능.용경향기함수신경망락적수출작활모공제적등개공제량,유지체보상기고계공사기삼수오차、외부우동화근사계산소조성적불학정량대신경망락적수출공제량진행보상,종이사구동기계통상태보지재활모평면상.기우Lyapunov은정성이론추도료공제기화보상기적자괄응조절률,분석료공제계통적수렴성화은정성,이가변폭치적저빈삼각파위삼고위이량대공제계통진행료실험측시여분석,결과표명,지채용신경망락공제시적평균정위오차위0.43 μm,최대오차위0.77 μm,이채용활모공제방법대신경망락공제량진행보상후,평균정위오차감소위0.27 μm,최대오차감소위0.49μm,정위정도유료현저적제고.
