GMA遲滯非線性逆控制方法研究.pdf

1、如今精密工程技術的發(fā)展日新月異,精密定位技術也隨之應用在越來越多的領域。超磁致伸縮材料(Giant Magnetostrictive Material,GMM)作為一種新興的智能材料,它具有響應速度快、應變大、可靠性好等優(yōu)點,是制造精密位移致動器的理想材料。但是, GMM作為超磁致伸縮致動器(Giant Magnetostrictive Actuator,GMA)的主要動力部件,存在著非線性、磁滯回等問題,導致GMA的外加驅動磁場與位移

2、輸出之間存在著明顯的遲滯非線性現(xiàn)象,且對GMA采用常規(guī)PID控制方法具有調節(jié)時間長、超調量大等缺陷。針對這一問題,本文以實驗室制備的超磁致伸縮致動器為研究對象展開了以下研究:
　　首先,詳細介紹了磁致伸縮機理及磁致伸縮材料的特性,分析了遲滯和非線性產生的原因,然后基于Jiles-Atherton物理模型,在考慮溫度、預應力、渦流效應對磁致伸縮應變的影響基礎上建立了GMA動態(tài)遲滯模型,并使用改進的粒子群算法對所建立的模型參數(shù)進行辨識

3、。
　　其次,主要介紹了現(xiàn)有神經網絡控制的分類、特征,并列舉了小腦神經網絡(Cerebellar Model Articulation Controller,CMAC)的性能優(yōu)勢;在解決了神經網絡對遲滯模型曲線中的“一對多”映射問題后,使用CMAC辨識GMA動態(tài)遲滯模型的逆模型,并建立了基于GMA遲滯逆模型的前饋補償控制器。
　　再次,介紹了結合CMAC前饋逆補償控制的模糊PID控制器。說明了模糊PID控制器的原理和實現(xiàn)方式