壓電材料作為傳統(tǒng)智能材料的代表,在我國高精尖制造行業(yè)中正扮演著越來越重要的角色。以壓電材料為核心元件的壓電微定位平臺具有定位精度高、響應速度快、輸出力大等優(yōu)點被廣泛應用在精密制造、生物工程和微電子等領(lǐng)域中,成為微納科技領(lǐng)域的研究熱點。但在實際應用過程中,由于壓電材料固有的遲滯非線性,會降低壓電微定位平臺的定位精度,導致震蕩的產(chǎn)生。因此,消除遲滯非線性是壓電陶瓷微定位平臺在實際應用中必須解決的問題。本文首先介紹了壓電微定位平臺的結(jié)構(gòu)組成和工作原理,并對已有的建模與控制方法進行了總結(jié)與歸納。為減小遲滯對壓電微定位平臺定位精度的影響,本文研究工作包含以下兩方面:一是建立率相關(guān)的Bouc-Wen遲滯模型用以描述壓電微定位平臺的輸入輸出特性;二是以建立的率相關(guān)模型為基礎(chǔ),設(shè)計可以抑制和消除遲滯對壓電微定位平臺定位精度影響的控制器。本文首先介紹了Bouc-Wen模型及其原理,針對Bouc-Wen模型無法有效描述壓電陶瓷微定位平臺率相關(guān)遲滯的缺點,提出Bouc-Wen串聯(lián)ARX函數(shù)的率相關(guān)Bouc-Wen模型,使傳統(tǒng)Bouc-Wen模型具備了描述壓電微定位平臺率相關(guān)遲滯的能力。Bouc-Wen模型的... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與選題來源
    1.2 壓電陶瓷微定位平臺的介紹
        1.2.1 壓電陶瓷執(zhí)行器
        1.2.2 位移傳動機構(gòu)
    1.3 壓電微定位平臺國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 遲滯非線性建模方法
        1.3.2 遲滯非線性控制方法
    1.4 主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第2章 壓電微定位平臺率相關(guān)Bouc-Wen模型的建立
    2.1 率相關(guān)Bouc-Wen模型介紹
    2.2 率相關(guān)Bouc-Wen模型非線性部分辨識
        2.2.1 差分進化算法
        2.2.2 差分進化算法辨識結(jié)果分析
        2.2.3 基于交叉變異的雙種群差分進化算法
        2.2.4 基于交叉變異的雙種群差分進化算法辨識結(jié)果分析
    2.3 率相關(guān)Bouc-Wen模型動態(tài)線性部分辨識
    2.4 率相關(guān)Bouc-Wen模型驗證
        2.4.1 實驗平臺介紹
        2.4.2 帶有輸出主環(huán)的模型驗證
        2.4.3 帶有輸出主環(huán)和次環(huán)的模型驗證
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于率相關(guān)Bouc-Wen模型的前饋補償與自適應控制
    3.1 前饋控制器的建立與辨識
        3.1.1 前饋控制器原理簡介
        3.1.2 前饋控制器參數(shù)辨識
        3.1.3 基于Bouc-Wen模型的逆遲滯前饋補償控制
    3.2 基于逆補償?shù)哪Ｐ蛥⒖甲赃m應控制
    3.3 穩(wěn)定性和收斂性證明
    3.4 實驗驗證及結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 具有未建模動態(tài)的逆補償混合自適應控制
    4.1 未建模動態(tài)介紹
    4.2 混合自適應控制策略
        4.2.1 被控系統(tǒng)描述
        4.2.2 控制器設(shè)計
        4.2.3 混合自適應律
    4.3 穩(wěn)定性證明
    4.4 實驗驗證及結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 全文總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 研究展望
參考文獻
作者簡介及在學期間科研成果
致謝



本文編號：3178355