[發明專利]一種基于迭代學習的壓電電機節能控制方法

有效

• 申請號: 202010090671.7
• 申請日: 2020-02-13
• 公開（公告）號: CN111200378B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 韋蘊珊;陳穎宇;趙志甲;許清媛;萬凱
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: H02N2/00
• 分類號: H02N2/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郭浩輝;麥小嬋

1.一種基于迭代學習的壓電電機節能控制方法，其特征在于，包括：

設置壓電電機的采樣周期；

獲取壓電電機的期望輸出軌跡，根據所述采樣周期進行采樣得到采樣期望輸出序列；

設置壓電電機的初始控制輸入信號；

根據所述初始控制輸入信號的映射關系得到實際控制輸入信號，并將所述實際控制輸入信號傳輸至壓電電機，以得到壓電電機的實際輸出位置；

根據所述實際輸出位置得到壓電電機輸出位置的映射關系，根據所述采樣周期對所述壓電電機輸出位置的映射關系進行采樣得到采樣實際輸出序列；

將所述采樣期望輸出序列與所述采樣實際輸出序列進行差值計算，得到采樣誤差函數序列；

根據預設的收斂條件，計算得到迭代學習增益參數；

根據所述采樣誤差函數序列和所述迭代學習增益參數計算得到壓電電機進行迭代所需要的迭代輸入電壓，并將所述迭代輸入電壓傳輸至壓電電機。

2.如權利要求1所述的基于迭代學習的壓電電機節能控制方法，其特征在于，在所述將所述迭代輸入電壓傳輸至壓電電機之后，還包括：重復執行迭代步驟，直到所述采樣誤差函數序列小于預設的容許誤差數值范圍時，停止迭代。

3.如權利要求1或2所述的基于迭代學習的壓電電機節能控制方法，其特征在于，所述設置壓電電機的采樣周期的具體步驟為：設置壓電電機的采樣周期T_S，采樣的離散序列為

則對應的離散時間序列為：其中，t為運行時間,T表示時間周期。

4.如權利要求3所述的基于迭代學習的壓電電機節能控制方法，其特征在于，所述獲取壓電電機的期望輸出軌跡，根據所述采樣周期進行采樣得到采樣期望輸出序列的步驟，包括：獲取期望輸出軌跡y_d(t)，依據采樣周期T_S進行采樣得到采樣期望輸出序列y_d(n·T_S)，定義所述采樣期望輸出序列為

5.如權利要求4所述的基于迭代學習的壓電電機節能控制方法，其特征在于，所述設置壓電電機的初始控制輸入信號的具體步驟，包括：設置壓電電機的初始連續輸入信號為其中滿足：

6.如權利要求5所述的基于迭代學習的壓電電機節能控制方法，其特征在于，所述初始控制輸入信號的映射關系為：

其中，u_k(t)為實際控制輸入信號。

7.如權利要求6所述的基于迭代學習的壓電電機節能控制方法，其特征在于，所述壓電電機輸出位置的映射關系為：

其中，y_k(t)為實際輸出位置，為壓電電機輸出位置的映射關系；

所述進行采樣得到采樣實際輸出序列的具體步驟為：依據采樣周期T_S對進行采樣得到采樣實際輸出序列定義所述采樣實際輸出序列為具體如下式：

8.如權利要求7所述的基于迭代學習的壓電電機節能控制方法，其特征在于，所述將所述采樣期望輸出序列與所述采樣實際輸出序列進行差值計算的具體算法為：則所述采樣誤差函數序列為：

則定義：

表示壓電電機在第k次迭代的輸入控制信號，表示采樣誤差函數序列的導數。

9.如權利要求8所述的基于迭代學習的壓電電機節能控制方法，其特征在于，所述預設的收斂條件為：||I-LCB||≤ρ1。

10.如權利要求9所述的基于迭代學習的壓電電機節能控制方法，其特征在于，所述根據所述采樣誤差函數序列和所述迭代學習增益參數計算得到壓電電機進行迭代所需要的迭代輸入電壓，并將所述迭代輸入電壓傳輸至壓電電機的步驟，包括：

根據所述采樣誤差函數序列與迭代學習增益參數，設置迭代學習控制律為：

其中，表示壓電電機在第k+1次迭代的輸入控制信號，表示壓電電機在第k次迭代的輸入控制信號，采樣誤差函數序列的導數計算如下：

其中，根據迭代學習控制律，更新下一次迭代的控制輸入信號且滿足：