超磁致伸缩作动器的率相关建模与跟踪控制

摘要：

利用Hammerstein模型对超磁致伸缩作动器(GMA,Giant Magnetostrictive Actuators)进行建模,分别以改进的Prandtl-Ishlinskii(MPI,Modified Prandtl-Ishlinskii)模型和外因输入自回归模型(ARX,Autoregressive model with exogenous input)代表Hammerstein模型中的静态非线性部分和线性动态部分,并给出了模型的辨识方法.此模型能在1 ～ 100 Hz频率范围内较好地描述GMA的率相关迟滞非线性特性.提出了前馈逆补偿和比例-微分-积分(PID,Proportional-Integral-Derivative)反馈相结合的复合控制策略.实时跟踪幅值为16 μm的单一频率和复合频率正弦参考输入信号,均方根误差小于1μm,相对误差小于10％,证明了控制策略的有效性.

关键词：超磁致伸缩作动器、率相关迟滞非线性、Hammerstein模型、MPI模型、跟踪控制

所属期刊栏目：39

分类号：TP29(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;中央高校基本科研业务费专项

在线出版日期：2017-01-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1360-1365