離子型金屬聚合物復(fù)合材料(ionic polymer metal composites,IPMC)是一種具有廣闊應(yīng)用前景的電驅(qū)動智能復(fù)合材料,但是它具有強非線性,尤其是磁滯特性,嚴(yán)重影響了控制精度。分?jǐn)?shù)階控制系統(tǒng)的提出,不僅涵蓋了傳統(tǒng)的整數(shù)階系統(tǒng),還對其進(jìn)行了補充,大大增加了控制理論的魯棒性和易模擬性。為了準(zhǔn)確建立IPMC模型,首先通過實驗數(shù)據(jù)和人工蜂群算法對整數(shù)階模型進(jìn)行參數(shù)尋優(yōu),再將其轉(zhuǎn)化成擬合度更高的分?jǐn)?shù)階模型。針對該分?jǐn)?shù)階模型,提出并介紹了基于分?jǐn)?shù)階的二階滑�？刂破鞯睦碚搩�(nèi)容,并從仿真與實驗兩個方面分別與分?jǐn)?shù)階PI~λD~μ控制器作對比,結(jié)果表明了所提出控制方法的控制效果更好。 

【文章來源】：科學(xué)技術(shù)與工程. 2020年07期 第2778-2785頁 北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

IPMC致動器結(jié)構(gòu)圖

實驗平臺如圖2所示,使用LABVIEW搭建了上位機(jī)部分并通過RS485與控制器進(jìn)行串口通信,可以實現(xiàn)IPMC性能測試和輸出位移控制兩種功能。本實驗平臺的硬件主要包括控制器芯片、電源模塊、可調(diào)電壓輸出模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換傳輸模塊、激光位移傳感器等。

使用該實驗平臺,對IPMC薄膜施加一個電壓為2 V,頻率為10/2π Hz的正弦電壓,可得其尖端位移的曲線如圖3所示。并且可以得到在該正弦電壓下的輸入輸出關(guān)系圖如圖4所示,可以清楚地看出IPMC具有的磁滯特性。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]離子聚合物-金屬復(fù)合材料分?jǐn)?shù)階模型的建立與控制[J]. 陳嵐峰,程立英.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2014(21)
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[3]離子聚合物-金屬復(fù)合物發(fā)展綜述[J]. 彭瀚旻,楊淋,李華峰,趙淳生.  微特電機(jī). 2008(02)

博士論文
[1]壓電智能材料IPMC的建模與控制研究[D]. 陳震.東北大學(xué) 2013



本文編號：2907925