GMA遲滯非線性逆控制方法研究.pdf

1、如今精密工程技術(shù)的發(fā)展日新月異,精密定位技術(shù)也隨之應(yīng)用在越來越多的領(lǐng)域。超磁致伸縮材料(Giant Magnetostrictive Material,GMM)作為一種新興的智能材料,它具有響應(yīng)速度快、應(yīng)變大、可靠性好等優(yōu)點(diǎn),是制造精密位移致動(dòng)器的理想材料。但是, GMM作為超磁致伸縮致動(dòng)器(Giant Magnetostrictive Actuator,GMA)的主要?jiǎng)恿Σ考?存在著非線性、磁滯回等問題,導(dǎo)致GMA的外加驅(qū)動(dòng)磁場與位移

2、輸出之間存在著明顯的遲滯非線性現(xiàn)象,且對(duì)GMA采用常規(guī)PID控制方法具有調(diào)節(jié)時(shí)間長、超調(diào)量大等缺陷。針對(duì)這一問題,本文以實(shí)驗(yàn)室制備的超磁致伸縮致動(dòng)器為研究對(duì)象展開了以下研究:
　　首先,詳細(xì)介紹了磁致伸縮機(jī)理及磁致伸縮材料的特性,分析了遲滯和非線性產(chǎn)生的原因,然后基于Jiles-Atherton物理模型,在考慮溫度、預(yù)應(yīng)力、渦流效應(yīng)對(duì)磁致伸縮應(yīng)變的影響基礎(chǔ)上建立了GMA動(dòng)態(tài)遲滯模型,并使用改進(jìn)的粒子群算法對(duì)所建立的模型參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)

3、。
　　其次,主要介紹了現(xiàn)有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的分類、特征,并列舉了小腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Cerebellar Model Articulation Controller,CMAC)的性能優(yōu)勢;在解決了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)遲滯模型曲線中的“一對(duì)多”映射問題后,使用CMAC辨識(shí)GMA動(dòng)態(tài)遲滯模型的逆模型,并建立了基于GMA遲滯逆模型的前饋補(bǔ)償控制器。
　　再次,介紹了結(jié)合CMAC前饋逆補(bǔ)償控制的模糊PID控制器。說明了模糊PID控制器的原理和實(shí)現(xiàn)方式