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压电陶瓷叠层作动器迟滞蠕变非线性自适应混合补偿控制方法  
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【英文篇名】 Hysteresis and creep nonlinearities modeling and adaptive hybrid compensation control of piezoelectric stack actuators
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【作者】 赵天; 杨智春; 刘昊; Kassem MOHAMMED; 王巍;
【英文作者】 ZHAO Tian; YANG Zhichun; LIU Hao; Kassem MOHAMMED; WANG Wei; School of Aeronautics; Northwestern Polytechnical University;
【作者单位】 西北工业大学航空学院;
【文献出处】 航空学报 , Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 编辑部邮箱 2018年 12期  
期刊荣誉：中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  CJFD收录刊
【中文关键词】 压电叠动作动器; 迟滞非线性; 蠕变; 补偿控制; 改进的Prandtl-Ishlinskii模型;
【英文关键词】 piezoelectric stack actuators; hysteretic nonlinearities; creep; compensation control; modified Prandtl-Ishlinskii model;
【摘要】 压电陶瓷叠层作动器的迟滞蠕变非线性特性严重影响了控制系统的稳定性及动态跟踪精度。针对其迟滞蠕变非线性补偿控制问题,提出了一种高精度动态补偿压电陶瓷叠层作动器非线性特性的自适应混合补偿控制方法,即迟滞蠕变前馈补偿与自适应滤波反馈补偿结合的前馈-反馈混合控制方法。采用改进的Prandtl-Ishlinskii(Modified PrandtlIshlinskii,MPI)模型对压电陶瓷叠层作动器迟滞蠕变非线性特性进行精细化建模,并得到其逆补偿模型进行前馈补偿。根据前馈补偿误差,采用自适应滤波反馈控制对输入信号进行实时调控,实现对压电陶瓷叠层作动器的迟滞非线性及lg(t)型蠕变特性的实时精确补偿控制。数值仿真与实验结果表明,相比于常规前馈迟滞蠕变补偿,所提出的自适应混合补偿控制方法可以有效降低压电陶瓷叠层作动器的迟滞补偿误差,极大提高了迟滞蠕变非线性动态跟踪精度以及自适应性。
【英文摘要】 The hysteresis and creep nonlinear characteristics of piezoelectric actuators seriously affect the stability of the control system and the accuracy of dynamic tracking.To mitigate hysteresis and creep effects,this paper presents an adaptive hybrid compensation control method that is a feedforward-feedback control method combining hysteresis-creep feedforward compensator with adaptive filter feedback control.Based on the Modified Prandtl-Ishlinskii(MPI)model,the hysteresis and creep nonlinear characteristics...
【基金】 国家自然科学基金(11472216,11502208); 西北工业大学研究生创新创意种子基金~~
【更新日期】 2019-01-16
【分类号】 TM282;V249.1
【正文快照】 网络出版地址:http://hkxb.buaa.edu.cn/CN/html/20181219.html压电陶瓷作为一种新型功能材料在航空航天领域中如结构抖振主动控制、伺服气弹、能量回收等方面得到了广泛的应用[1-2]。压电陶瓷作动器是利用压电材料的逆压电特性,在输入电压或电流的作用下产生形变,达到机械运动

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