压电超精密定位台的动态迟滞建模研究

作     者：杨晓京 李庭树 刘浩 Yang Xiaojing;Li Tingshu;Liu Hao

作者机构：昆明理工大学机电工程学院昆明650500 

出 版 物：《仪器仪表学报》 (Chinese Journal of Scientific Instrument)

年 卷 期：2017年第38卷第10期

页      面：2492-2499页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 07[理学] 08[工学] 081104[工学-模式识别与智能系统] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0703[理学-化学] 0811[工学-控制科学与工程] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 071102[理学-系统分析与集成] 081103[工学-系统工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51365021)项目资助 

主　　题：压电超精密定位台 Backlash-Like迟滞模型 遗传因子的递推最小二乘法 动态模型 

摘      要：为了提高压电超精密定位台的建模精度,采用Backlash-Like迟滞非线性模型来描述压电超精密定位台的迟滞特性,采用基于遗传因子的递推最小二乘法来辨识Backlash-Like模型的参数,并结合压电超精密定位台的动态特性,建立了压电超精密定位台的二阶动态迟滞模型。通过实验得到,对比Backlash-Like模型,动态迟滞模型在频率为30和40 Hz时,最大输出位移误差由1.21和1.39μm下降到0.32和0.44μm,且最大相对误差分别仅为3.5%和4.4%,平均位移误差由0.53和0.76μm下降到0.17和0.21μm,平均相对误差由1.93%和3.38%下降到1.11%和1.37%。实验结果验证了提出的动态迟滞模型,既能减小了因压电超精密定位台的动态特性而引起的系统误差,又能很好地模拟其迟滞特性与动态特性,并且避免了不同频率下的模型参数反复辨识问题,提高了压电超精密定位台在高频、快速、大行程定位中的精度。该方法简单且适应性强,易于工程实现。