压电陶瓷作动器非对称迟滞的建模与补偿控制*

作者：赵小兴，姜 伟*，李 巍 日期：2013-05-02/span> 浏览：2921 查看PDF文档

压电陶瓷作动器非对称迟滞的建模与补偿控制*

赵小兴，姜  伟*，李  巍
（华中科技大学 数字制造装备与技术国家重点实验室， 湖北 武汉 430074）

摘要： 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。
关键词： 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
中图分类号： TM282； TP212.6； TH7      文献标志码：A  文章编号：1001-4551（2013）02-0138-04

本文的文献著录格式：

赵小兴，姜  伟，李  巍.压电陶瓷作动器非对称迟滞的建模与补偿控制[J].机电工程,2013,30(2):138-141,151.
ZHAO Xiao xing， JIANG Wei， LI Wei.Modeling and compensation control of asymmetric hysteresis of piezoceramic actuator[J].Journal of Mechanical & Electrical Engineering,2013,30(2):138-141,151.