宏-微定位平臺控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、本文密切結(jié)合中國博士后基金項目---金凸點剪切斷絲高速共面的非線性控制方法研究,以哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)器人研究所開發(fā)的高速度高精度宏/微定位平臺為研究對象,利用系統(tǒng)辨識、現(xiàn)代控制理論和智能控制理論等工具,探討和研究根據(jù)系統(tǒng)動力學(xué)結(jié)構(gòu)及利用頻率響應(yīng)辨識建立宏/微定位平臺數(shù)學(xué)模型的方法,設(shè)計具有納米級定位精度及微秒級響應(yīng)速度的宏/微定位平臺控制系統(tǒng)。
　　 本文辨識過程采用增量迭代Levy法辨識宏微定位平臺系統(tǒng)模型參數(shù),該方法基于Lev

2、y頻域辨識法但保持原來的指標(biāo)函數(shù),克服了傳統(tǒng)Levy法受實驗誤差影響較大的缺點,具有良好的收斂性。相比于傳統(tǒng)方法,辨識精度有了較大提高。
　　 控制策略選擇宏定位平臺及微定位平臺混合控制的控制策略,其中,宏定位平臺采用模型參考輸出反饋控制,無需全狀態(tài)可量測,在系統(tǒng)參數(shù)可知的情況下僅利用宏定位平臺輸出位移即可實現(xiàn)對參考模型輸出的完全跟蹤,基于該控制器設(shè)計的宏定位平臺能夠達(dá)到階躍響應(yīng)調(diào)節(jié)時間短、超調(diào)量小、穩(wěn)態(tài)無靜差的控制要求;微定位

3、平臺以宏定位平臺的定位誤差為參考輸入,其作用是補償宏動平臺的定位誤差,宏微定位平臺耦合控制后跟蹤誤差遠(yuǎn)高于宏動平臺定位的微米級而達(dá)到納米級。本文采用動態(tài)補償器與DRFNN相結(jié)合的逆控制方法來控制微動定位平臺,動態(tài)補償器優(yōu)化微動平臺模型線性部分閉環(huán)極點位置,DRFNN補償壓電陶瓷電機(jī)的遲滯非線性,以哈工大機(jī)器人研究所開發(fā)的宏微定位平臺作為被控對象進(jìn)行仿真研究,仿真結(jié)果表明該控制策略能夠有效補償壓電陶瓷的遲滯非線性特性,控制后宏微定位平臺階