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智斌 李, 源泽 辛, 建强 张, 崇尚 孙. Modeling and Sliding Mode Control Based on Inverse Compensation of Piezo-positioning System[J]. Chinese Optics. doi: 10.37188/CO.2024-0012
Citation: 智斌 李, 源泽 辛, 建强 张, 崇尚 孙. Modeling and Sliding Mode Control Based on Inverse Compensation of Piezo-positioning System[J]. Chinese Optics. doi: 10.37188/CO.2024-0012

Modeling and Sliding Mode Control Based on Inverse Compensation of Piezo-positioning System

doi: 10.37188/CO.2024-0012
  • Received Date: 08 Apr 2024
  • Rev Recd Date: 12 May 2024
  • Accepted Date: 15 May 2024
  • Available Online: 25 May 2024
  • 为了提高压电定位系统(Piezo-positioning system)的控制性能,对迟滞特性产生的影响及其补偿控制方法进行了研究。利用Hammerstein模型表征压电陶瓷定位器的动态迟滞非线性特性,分别以Prandtl-Ishlinskii(P-I)模型和Hankel矩阵系统辨识法求得的模型表示Hammerstein模型的静态非线性部分和动态线性部分。此模型对于200 Hz以内的典型输入频率具有较好的泛化能力。提出了基于P-I逆模型与积分增广的滑模逆补偿跟踪控制策略,实验结果表明,相较于PID逆补偿控制和无逆补偿的滑模控制,滑模逆补偿控制具有更加理想的阶跃响应,无超调且调节时间仅为6.2 ms,在频域内系统闭环跟踪带宽达到119.9 Hz,且扰动抑制带宽达到86.2 Hz。所提控制策略实现了迟滞非线性的有效补偿,提高了压电定位系统的跟踪精度与抗扰性能。

     

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    通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
    • 1. 

      沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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