压电驱动器迟滞非线性的分数阶建模及实验验证

• 作者: 曾俊海 李致富 钟云 马鸽 黄楠
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 压电陶瓷执行器 迟滞 分数阶 参数辨识
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 1124-1131
• 页数: 8页
• 分类号: TP273.1|TN384
• 字数: 3590字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20202805.1124

摘要

存在于压电陶瓷全工作范围内的迟滞非线性特性,往往会导致压电陶瓷执行器的系统精度下降、振荡,甚至造成系统的不稳定.针对周期性的正弦输入信号,提出一种基于分数阶算子的迟滞建模方法.首先,在分析压电特性和分数阶算子特性的基础上,采用结构简单参数少的分数阶算子来描述压电陶瓷的迟滞特性;然后,搭建了基于dSpace的压电驱动微位移定位实验平台;最后,将基于分数阶算子的迟滞建模方法应用于压电驱动微位移定位平台中,对压电陶瓷的迟滞非线性特性进行辨识.实验结果表明:采用基于分数阶的迟滞模型(FOM)比传统的Prandtl-Ishlinskii模型(PIM)及其改进的增强型Prandtl-Ishlinskii模型(EPIM)更有优势;在低频段,FOM模型比PIM模型和EPIM模型精度略有提高,但是在高频段,FOM模型比PIM模型和EPIM模型精度则提高显著.在输入频率为100HZ的情况下,所提出的FOM模型较PIM模型的均方根误差(RMSE)值精度提高69.84％,较EPIM模型的RMSE值精度提高68.88％.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	马鸽	广州大学机械与电气工程学院	5	4	1.0	2.0
5	李致富	广州大学机械与电气工程学院	3	0	0.0	0.0
9	钟云	广州大学机械与电气工程学院	5	0	0.0	0.0
10	黄楠	广州大学机械与电气工程学院	2	0	0.0	0.0
11	曾俊海	广州大学机械与电气工程学院	2	0	0.0	0.0