高精度定位系統(tǒng)遲滯非線性建模與控制方法研究.pdf

1、隨著微納米技術(shù)的快速發(fā)展，高精度定位系統(tǒng)也隨之成為研究的熱點(diǎn)。壓電陶瓷、形狀記憶合金等智能材料由于具有響應(yīng)速度快、定位精度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于高精度定位領(lǐng)域中。然而這些智能材料存在固有的遲滯非線性特性，影響了系統(tǒng)的表現(xiàn)，造成系統(tǒng)的控制精度降低和穩(wěn)定性能變差。為了消除遲滯對(duì)高精度定位系統(tǒng)造成的不良影響，使系統(tǒng)能更好地運(yùn)行，需要對(duì)智能材料中的遲滯非線性進(jìn)行建模，并對(duì)其設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制器進(jìn)行有效控制。
　　論文的主要研究工作如

2、下:
　　(1)建立了基于Duhem算子的極限學(xué)習(xí)機(jī)遲滯模型。
　　首先，引入Duhem基本遲滯算子將遲滯的多值映射轉(zhuǎn)化為一對(duì)一的映射關(guān)系，然后應(yīng)用極限學(xué)習(xí)機(jī)逼近遲滯關(guān)系并進(jìn)行訓(xùn)練辨識(shí)，最后通過(guò)對(duì)實(shí)際的壓電執(zhí)行器進(jìn)行遲滯建模驗(yàn)證該建模方法的有效性，仿真結(jié)果表明該方法能夠準(zhǔn)確地建立遲滯模型。
　　(2)設(shè)計(jì)了遲滯非線性系統(tǒng)預(yù)設(shè)性能自適應(yīng)滑模反步控制器。
　　針對(duì)一類含有遲滯的非線性系統(tǒng)，應(yīng)用Backlash-lik

3、e模型來(lái)描述系統(tǒng)中存在的遲滯特性。首先介紹了Backlash-like模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式以及分析了該模型中的類擾動(dòng)變量，利用徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)該類擾動(dòng)項(xiàng)進(jìn)行近似逼近。然后引入預(yù)設(shè)性能函數(shù)對(duì)遲滯非線性系統(tǒng)進(jìn)行誤差變換，并結(jié)合滑模反步法以及Lyapunov穩(wěn)定理論，為該系統(tǒng)設(shè)計(jì)了自適應(yīng)滑模反步控制器。最后通過(guò)仿真進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　(3)設(shè)計(jì)了輸入受限遲滯非線性系統(tǒng)的自適應(yīng)滑?？刂破?。
　　考慮一類含有Backlash-like遲滯特