結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制中超磁致伸縮執(zhí)行器的系統(tǒng)建模與控制.pdf

1、超磁致伸縮執(zhí)行器是利用超磁致伸縮材料作為致動(dòng)元件的新型器件，它具有輸出位移大、輸出功率高、響應(yīng)速度快、溫度范圍寬、低壓可操作等突出優(yōu)點(diǎn)，在超精密加工、機(jī)器人、減震控制等領(lǐng)域呈現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。然而由于超磁致伸縮材料本身以及執(zhí)行器的機(jī)械組成結(jié)構(gòu)存在有較強(qiáng)的遲滯特性，導(dǎo)致執(zhí)行器輸出位移存在著滯回性強(qiáng)、重復(fù)性差、非線性嚴(yán)重等缺點(diǎn)，大大限制了執(zhí)行器的定位精度，影響了該材料及其執(zhí)行器更廣泛的應(yīng)用。
　　本文以直動(dòng)型GMA為對(duì)象，對(duì)GMA的

2、設(shè)計(jì)、位移輸出特性進(jìn)行了研究，比較研究了 PID控制器和模糊 PID控制器對(duì) GMA系統(tǒng)的控制效果，建立了基于Perisach模型前饋補(bǔ)償?shù)哪：齈ID控制方法，最后設(shè)計(jì)了實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析研究。全文的主要研究工作如下：
　　1)介紹了超磁致伸縮執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其工作原理，基于電流模型建立了超磁致伸縮致動(dòng)系統(tǒng)線性化動(dòng)態(tài)模型，并通過仿真方法比較研究了 PID控制器以及模糊PID控制器對(duì)GMA系統(tǒng)的控制效果；
　　

3、2)對(duì)經(jīng)典Preisach模型進(jìn)行修正，建立了超磁致伸縮執(zhí)行器遲滯非線性模型。引入模糊 PID控制器，提出一種新的控制方案，并以此為核心進(jìn)行了超磁致伸縮執(zhí)行器的非線性補(bǔ)償控制；
　　3)研究了基于Preisach逆模型前饋補(bǔ)償控制方案，并搭建了執(zhí)行器的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，分別進(jìn)行了基于Preisach模型前饋補(bǔ)償?shù)腜ID控制實(shí)驗(yàn)和模糊PID控制實(shí)驗(yàn)，采用方波響應(yīng)和正弦激勵(lì)信號(hào)作為期望軌跡對(duì)基于Preisach模型前饋補(bǔ)償?shù)腜ID控制器和