[發(fā)明專利]一種壓電驅動器的自適應逆控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710146154.5
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN106802565A
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發(fā)明（設計）人: 陳遠晟;陳朝霞;郭家豪;羅丹;應展烽;張旭東;徐冰;董妍男
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 南京理工大學專利中心32203
• 代理人: 陳鵬

1.一種壓電驅動器的自適應逆控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、針對壓電驅動器的遲滯非線性關系，離線建立壓電驅動器的輸出位移與輸入電壓的非線性數(shù)學模型；

步驟2、根據(jù)建立的非線性數(shù)學模型，計算得壓電驅動器的逆模型，作為初始逆控制器來驅動壓電驅動器；

步驟3、壓電驅動器在線運行時，測量其實際輸出位移與輸入電壓；

步驟4、通過自適應算法對模型參數(shù)進行在線辨識，獲得在線運行時的模型并計算其逆模型；

步驟5、根據(jù)計算所得逆模型參數(shù)，替換壓電驅動器的控制器中原有參數(shù)進行在線更新。

2.根據(jù)權利要求1所述的壓電驅動器的自適應逆控制方法，其特征在于，步驟1中采用PI模型描述壓電驅動器遲滯非線性特性；

輸入信號v與輸出信號y之間的算子稱為Play算子，遞歸數(shù)學表達式為：

$\begin{array}{c}y\[k\]=\max \{v\[k\]-r,\min \{v\[k\]+r,y\[k-1\]\left\}\right\}\\ y\[0\]=\max \{v\[0\]-r,\min \{v\[0\]+r,y\[0\]\left\}\right\}\end{array}---\left(1\right)$

式中，v[k]和y[k]分別表示Play算子k時刻的輸入與輸出，r為Play算子的閥值；

對于多個不同閾值的Play算子進行線性加權疊加，得到PI遲滯模型輸出公式為：

$y\[k\]=H\[v\[k\],y\[k-1\]\]=\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{w}_i^{*}\[k\]\left\{max\right\{v\[k\]-r_i,\min \{v\[k\]+r_i,y\[k-1\]\}\}---\left(2\right)$

式中，H表示壓電驅動器遲滯PI模型，n為選取的Play算子數(shù)量，權系數(shù)向量為閥值向量r^T＝(r₁,…,r_n)，0＝r₁＜…＜r_n＜∞；Play算子的初始狀態(tài)向量y[0]^T＝(y₁[0],…,y_n[0])。