机电工程
機電工程
궤전공정
MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING MAGAZINE
2013年
2期
138-141,151
,共5页
压电陶瓷作动器%Bouc-Wen模型%非对称迟滞%迟滞模型%参数辨识%补偿控制
壓電陶瓷作動器%Bouc-Wen模型%非對稱遲滯%遲滯模型%參數辨識%補償控製
압전도자작동기%Bouc-Wen모형%비대칭지체%지체모형%삼수변식%보상공제
针对传统Bouc-Wen模型不能反映压电陶瓷作动器迟滞的非对称特性而导致其补偿控制精度难以提高的问题,提出了一种改进Bouc-Wen模型,通过修改形状控制参数使其能够模拟压电陶瓷作动器的非对称迟滞曲线.利用粒子群优化算法辨识了所需的模型参数,进一步研究了基于模型的前馈补偿控制、前馈加PI反馈补偿控制对于实现高精度位移输出的效果；在开环前馈补偿控制实验中,采用改进Bouc-Wen模型比传统Bouc-Wen模型的控制误差可降低约42％；在前馈加PI反馈补偿控制实验中,采用改进Bouc-Wen模型比传统Bouc-Wen模型的控制误差可降低约20％.研究结果表明:在相同的控制方式下,采用改进Bouc-Wen模型能够得到比传统Bouc-Wen模型更高的轨迹跟踪精度；与单纯采用基于模型的前馈补偿控制相比,采用基于模型的前馈加PI反馈补偿控制可显著提高压电陶瓷作动器的位移输出精度.
針對傳統Bouc-Wen模型不能反映壓電陶瓷作動器遲滯的非對稱特性而導緻其補償控製精度難以提高的問題,提齣瞭一種改進Bouc-Wen模型,通過脩改形狀控製參數使其能夠模擬壓電陶瓷作動器的非對稱遲滯麯線.利用粒子群優化算法辨識瞭所需的模型參數,進一步研究瞭基于模型的前饋補償控製、前饋加PI反饋補償控製對于實現高精度位移輸齣的效果；在開環前饋補償控製實驗中,採用改進Bouc-Wen模型比傳統Bouc-Wen模型的控製誤差可降低約42％；在前饋加PI反饋補償控製實驗中,採用改進Bouc-Wen模型比傳統Bouc-Wen模型的控製誤差可降低約20％.研究結果錶明:在相同的控製方式下,採用改進Bouc-Wen模型能夠得到比傳統Bouc-Wen模型更高的軌跡跟蹤精度；與單純採用基于模型的前饋補償控製相比,採用基于模型的前饋加PI反饋補償控製可顯著提高壓電陶瓷作動器的位移輸齣精度.
침대전통Bouc-Wen모형불능반영압전도자작동기지체적비대칭특성이도치기보상공제정도난이제고적문제,제출료일충개진Bouc-Wen모형,통과수개형상공제삼수사기능구모의압전도자작동기적비대칭지체곡선.이용입자군우화산법변식료소수적모형삼수,진일보연구료기우모형적전궤보상공제、전궤가PI반궤보상공제대우실현고정도위이수출적효과；재개배전궤보상공제실험중,채용개진Bouc-Wen모형비전통Bouc-Wen모형적공제오차가강저약42％；재전궤가PI반궤보상공제실험중,채용개진Bouc-Wen모형비전통Bouc-Wen모형적공제오차가강저약20％.연구결과표명:재상동적공제방식하,채용개진Bouc-Wen모형능구득도비전통Bouc-Wen모형경고적궤적근종정도；여단순채용기우모형적전궤보상공제상비,채용기우모형적전궤가PI반궤보상공제가현저제고압전도자작동기적위이수출정도.
