光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2012年
1期
88-95
,共8页
陈辉%谭永红%周杏鹏%张亚红%董瑞丽
陳輝%譚永紅%週杏鵬%張亞紅%董瑞麗
진휘%담영홍%주행붕%장아홍%동서려
压电陶瓷执行器%Duhem模型%Weierstrass多项式逼近%递推最小二乘法%动态迟滞模型%动态逆迟滞模型%逆补偿
壓電陶瓷執行器%Duhem模型%Weierstrass多項式逼近%遞推最小二乘法%動態遲滯模型%動態逆遲滯模型%逆補償
압전도자집행기%Duhem모형%Weierstrass다항식핍근%체추최소이승법%동태지체모형%동태역지체모형%역보상
为了提高精密定位系统中压电陶瓷的控制精度,研究了压电执行器的动态模型及逆模型.根据Weierstrass第一逼近定理,提出了以多项式函数逼近Duhem模型中的分段连续函数f(·)和g(·),并应用递推最小二乘算法辨识Duhem模型的参数α及f(·)和g(·)的多项式系数,建立了压电陶瓷执行器的非线性参数化动态模型.利用辨识结果建立压电陶瓷执行器的动态逆模型,避免对压电陶瓷执行器进行复杂的模型求逆；介绍了通过逆补偿和PID复合控制对压电陶瓷系统进行的控制.实验结果表明:仅通过逆补偿,可在0～200 μm使得控制绝对误差小于0.8 μm;在前馈逆补偿和PID环控制下,绝对误差可小于40 nm,结果验证了算法的有效性.该算法结构简单,适应性强,便于工程实现.
為瞭提高精密定位繫統中壓電陶瓷的控製精度,研究瞭壓電執行器的動態模型及逆模型.根據Weierstrass第一逼近定理,提齣瞭以多項式函數逼近Duhem模型中的分段連續函數f(·)和g(·),併應用遞推最小二乘算法辨識Duhem模型的參數α及f(·)和g(·)的多項式繫數,建立瞭壓電陶瓷執行器的非線性參數化動態模型.利用辨識結果建立壓電陶瓷執行器的動態逆模型,避免對壓電陶瓷執行器進行複雜的模型求逆；介紹瞭通過逆補償和PID複閤控製對壓電陶瓷繫統進行的控製.實驗結果錶明:僅通過逆補償,可在0～200 μm使得控製絕對誤差小于0.8 μm;在前饋逆補償和PID環控製下,絕對誤差可小于40 nm,結果驗證瞭算法的有效性.該算法結構簡單,適應性彊,便于工程實現.
위료제고정밀정위계통중압전도자적공제정도,연구료압전집행기적동태모형급역모형.근거Weierstrass제일핍근정리,제출료이다항식함수핍근Duhem모형중적분단련속함수f(·)화g(·),병응용체추최소이승산법변식Duhem모형적삼수α급f(·)화g(·)적다항식계수,건립료압전도자집행기적비선성삼수화동태모형.이용변식결과건립압전도자집행기적동태역모형,피면대압전도자집행기진행복잡적모형구역；개소료통과역보상화PID복합공제대압전도자계통진행적공제.실험결과표명:부통과역보상,가재0～200 μm사득공제절대오차소우0.8 μm;재전궤역보상화PID배공제하,절대오차가소우40 nm,결과험증료산법적유효성.해산법결구간단,괄응성강,편우공정실현.
