壓電執(zhí)行器由于定位精度高、驅(qū)動力大、快速響應(yīng)等特點,而廣泛地應(yīng)用于精密定位。然而其固有的速率依賴的遲滯特性,給精密定位系統(tǒng)的控制帶來困難�；趬弘妶�(zhí)行器的機理結(jié)構(gòu),提出一種由帶外生輸入的非線性滑動平均（NMAX）模型串聯(lián)自回歸滑動平均（ARMA）模型構(gòu)成的偽Hammerstein模型描述速率依賴的遲滯非線性。為了解決遲滯的多值映射特性,引入遲滯算子作為NMAX模型的外生輸入構(gòu)造擴展的輸入空間,將遲滯的多值映射轉(zhuǎn)化為一一映射�？紤]到偽Hammerstein模型因結(jié)構(gòu)和參數(shù)取值的不確定而導(dǎo)致其表達(dá)形式不唯一,采用關(guān)鍵項分離原理推導(dǎo)其唯一表達(dá)式,并給出一種參數(shù)化辨識與非參數(shù)化優(yōu)化相結(jié)合的兩步辨識方法:由遞歸最小二乘（RLS）算法在線估計ARMA模型的自回歸參數(shù);基于所估計的參數(shù)和偽Hammerstein模型結(jié)構(gòu)假定,采用Levenberg-Marquardt（L-M）算法確定其合適的結(jié)構(gòu)和剩余的參數(shù)。對壓電執(zhí)行器Duhem模型的建模結(jié)果驗證了所提出模型的有效性。 

【文章來源】：計算機仿真. 2016,33(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

圖２?４尺ＡＭ模型自回歸參數(shù)的學(xué)習(xí)曲線

２００?４００?６００?８００?１０００??Ｃ（６，：，：）＝?ｎｕｌｌ?ｎｕｌｌ?ｎｕｌｌ?ｎｕｌｌ?ｎｕｌｌ?ｎｕｌｌ?ｎｕｌｌ??采樣Ａ??ｎｕｌｌ?ｎｕｌｌ?ｎｕｌｌ?ｎｕｌｌ?ｎｕｌｌ?ｎｕｌｌ?ｎｕｌｌ??ｎｕｌｌ?ｎｕｌｌ?ｎｕｌｌ?ｎｕｌｌ?ｎｕｌｌ?１．４８７７?０．７９９９?圖?４?合適的偽?Ｈａｍ＿ｔｅｉｎ?模型的泛化誤差??ｎｕｌｌ?ｎｕｌｌ?ｎｕｌｌ?ｎｕｌｌ?ｎｕｌｌ?ｎｕｌｌ?０．２１９８＿??Ｃ（７，７，７）＝－０．２２８０??模型泛化結(jié)果如圖３和圖４所示，由圖可見，合適的偽??Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉｎ模型精確地描述了?Ｄｕｈｅｍ模型速率依賴的遲滯?１５?，?ｆ??特性。圖５表明，合適的偽Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉｎ模型中ＮＭＡＸ模型?ｆ??的輸人－輸出圖呈現(xiàn)出速率獨立的遲滯特性。?ｇ?５??■??圖５合適的偽Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉｎ模型中ＮＭＡＸ模型的瑜入－輸出圖??＾?的參數(shù)化描述，其辨識算法簡單易行，易于推導(dǎo)模型的敏感??－０．８?－０．６?－０．４?－０．２?０?＂?０．２?０＾４?０．６?０．８?—?度，并應(yīng)用到基于模型的控制方案。對其在精密加工、微納??輸入?米定位等領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要的理論意義。對壓電執(zhí)行器??Ｄｕｈｅｍ模型仿真建模的正確性也為壓電執(zhí)行器實驗建模的??圖３偽Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉｎ模型的建模結(jié)果，?：ｅｅ?日／斗７古山＋匕Ｂ??模型（虛線）和速率依賴的遲滯（實線）?ｆｆ從、了有力指導(dǎo)。??６結(jié)論?參考文獻(xiàn)：??［１?］?Ｓ?Ｘｉａｏ，?Ｙ?Ｌｉ．?Ｍｏｄｅｌｉｎｇ?ａｎｄ?ｈｉｇｈ?ｄｙｎａｍｉｃ?ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ?ｔｈｅ?ｒａｔｅ

的建模。Ｄｕｈｅｉｒｉ模型［２５］是一種通過引入輸人的變化率描述?＝１０６和Ａ?＝?２。模型泛化均方差（ＭＳＥ）帶統(tǒng)一設(shè)為ＭＳＥＣ??速率依賴的遲滯的動態(tài)微分方程，將其用于驗證所提出的偽?＝３．５?ｘ?ＨＴ４。最大迭代數(shù)設(shè)為２５０??Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉｎ模型的有效性，其動態(tài)微分方程描述為?次。??ｄｚ?辦；卩＂、飛丄ｄｗ?，、（爪?針對ＮＭＡＸ模型部分不合適的結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致建模無法達(dá)??ｄｔ?ｄｔ?ｄｔ?到所指定的ＭＳＥＧ，為此，當(dāng)模型ＭＳＥ達(dá)到所指定的誤差帶??其中和ｚ為Ｄｕｈｅｎｉ模型的輸入和輸出；ａ為常數(shù)；／和容定義時，訓(xùn)練終止；否則，程序繼續(xù)執(zhí)行直到達(dá)到最大迭代數(shù)。??為■＿?ＡＲＭＡ模型的滑動平均參數(shù)和ＮＭＡＸ模型的初始值均設(shè)為??１?？）為分段平滑的單增奇函數(shù)，滿足丨（泌）有界；?（０．?１，１）上均勻分布的偽隨機數(shù)。隨后，偽Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉｎ模??＼?／?ｎ?ｌ．＂、?型合適的結(jié)構(gòu)確定為ｎ?＝?２，ｇ?＝?３，？＝２，％?＝?１。所??２）

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3404293