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压电致动的谐振式水下柔性结构动态迟滞建模及前馈补偿
被引量：
1
1
作者
王泽锴
娄军强
+3 位作者
陈特欢
邓益民
崔玉国
魏燕定
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2023年第1期115-122,共8页
具有运动灵活且操作方便优点的宏压电纤维复合材料(macro fiber composite,MFC)致动水下柔性结构广泛应用于水下仿生推进和变形控制系统中,但是MFC的迟滞非线性严重影响了系统的定位精度和操控性能。提出了一种改进Prandtl-Ishlinskii(...
具有运动灵活且操作方便优点的宏压电纤维复合材料(macro fiber composite,MFC)致动水下柔性结构广泛应用于水下仿生推进和变形控制系统中,但是MFC的迟滞非线性严重影响了系统的定位精度和操控性能。提出了一种改进Prandtl-Ishlinskii(PI)静态迟滞和传递函数动态模型串联的复合式模型来描述MFC致动水下柔性结构谐振状态下的动态迟滞行为。首先基于所提出水下结构的准静态迟滞特性辨识得到改进PI迟滞模型参数,然后通过传递函数串联馈通环节的动态模型捕捉MFC致动柔性结构的水下谐振特性。实验结果表明所建立的复合式动态迟滞模型能够很好地描述MFC致动水下柔性结构在谐振状态下的动态迟滞行为,并且在固有频率附近一定带宽范围内仍具有较高准确性。基于复合式逆模型的前馈补偿下,水下柔性结构在谐振状态下跟踪正弦轨迹的实测位移与期望位移基本重合,补偿后二者线性度较高,显著提升了MFC致动柔性结构谐振状态下的动态定位和跟踪精度,证实了所提出动态迟滞模型和补偿方法的有效性。
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关键词
水下柔性结构
谐振
动态迟滞
宏
压电
纤维
复合材料
(MFC)
前馈补偿
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职称材料
基于Bouc-Wen前馈及模糊PID反馈的三层MFC-PBP并联变形翼大位移控制
2
作者
李兴秋
葛沪建
胡凯明
《航空科学技术》
2024年第5期110-117,共8页
三层预压缩压电宏纤维复合材料双晶片(MFC-PBP)并联变形翼存在较强的迟滞非线性,严重影响变形控制精度。为了实现对其的精确变形控制,本文提出了以Bouc-Wen逆模型为前馈补偿,以模糊PID作为反馈控制器的三层MFC-PBP并联变形翼的大位移跟...
三层预压缩压电宏纤维复合材料双晶片(MFC-PBP)并联变形翼存在较强的迟滞非线性,严重影响变形控制精度。为了实现对其的精确变形控制,本文提出了以Bouc-Wen逆模型为前馈补偿,以模糊PID作为反馈控制器的三层MFC-PBP并联变形翼的大位移跟踪控制策略。首先,利用遗传算法对Bouc-Wen模型进行参数识别,构建前馈模型并对变形翼进行开环控制;其次,加入模糊PID反馈控制器,得到可以自适应改变PID参数的闭环控制。变形跟踪控制试验结果表明,BoucWen前馈控制的相对误差(RE)约为13.5%,将Bouc-Wen前馈模型与模糊PID结合后控制的相对误差在4%以内,提高了变形控制精度。
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关键词
变形翼
压电宏纤维复合材料双晶片
变形控制
迟滞特性
BOUC-WEN模型
模糊PID
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职称材料
题名
压电致动的谐振式水下柔性结构动态迟滞建模及前馈补偿
被引量：
1
1
作者
王泽锴
娄军强
陈特欢
邓益民
崔玉国
魏燕定
机构
宁波大学机械工程与力学学院
浙江大学机械工程学院、浙江省先进制造技术重点实验室
浙江工业职业技术学院机电工程学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2023年第1期115-122,共8页
基金
浙江省自然科学基金项目(LY21F030003,LY20E050007)
浙江省教育厅一般科研项目(Y201839158)
+1 种基金
浙江省省属高校基本科研业务费专项资金(SJLY2021014)
宁波市自然科学基金项目(2019A610112)。
文摘
具有运动灵活且操作方便优点的宏压电纤维复合材料(macro fiber composite,MFC)致动水下柔性结构广泛应用于水下仿生推进和变形控制系统中,但是MFC的迟滞非线性严重影响了系统的定位精度和操控性能。提出了一种改进Prandtl-Ishlinskii(PI)静态迟滞和传递函数动态模型串联的复合式模型来描述MFC致动水下柔性结构谐振状态下的动态迟滞行为。首先基于所提出水下结构的准静态迟滞特性辨识得到改进PI迟滞模型参数,然后通过传递函数串联馈通环节的动态模型捕捉MFC致动柔性结构的水下谐振特性。实验结果表明所建立的复合式动态迟滞模型能够很好地描述MFC致动水下柔性结构在谐振状态下的动态迟滞行为,并且在固有频率附近一定带宽范围内仍具有较高准确性。基于复合式逆模型的前馈补偿下,水下柔性结构在谐振状态下跟踪正弦轨迹的实测位移与期望位移基本重合,补偿后二者线性度较高,显著提升了MFC致动柔性结构谐振状态下的动态定位和跟踪精度,证实了所提出动态迟滞模型和补偿方法的有效性。
关键词
水下柔性结构
谐振
动态迟滞
宏
压电
纤维
复合材料
(MFC)
前馈补偿
Keywords
underwater flexible structure
resonant
dynamic hysteresis
macro fiber composite(MFC)
feedforward compensation
分类号
TM619 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
基于Bouc-Wen前馈及模糊PID反馈的三层MFC-PBP并联变形翼大位移控制
2
作者
李兴秋
葛沪建
胡凯明
机构
中国计量大学
出处
《航空科学技术》
2024年第5期110-117,共8页
文摘
三层预压缩压电宏纤维复合材料双晶片(MFC-PBP)并联变形翼存在较强的迟滞非线性,严重影响变形控制精度。为了实现对其的精确变形控制,本文提出了以Bouc-Wen逆模型为前馈补偿,以模糊PID作为反馈控制器的三层MFC-PBP并联变形翼的大位移跟踪控制策略。首先,利用遗传算法对Bouc-Wen模型进行参数识别,构建前馈模型并对变形翼进行开环控制;其次,加入模糊PID反馈控制器,得到可以自适应改变PID参数的闭环控制。变形跟踪控制试验结果表明,BoucWen前馈控制的相对误差(RE)约为13.5%,将Bouc-Wen前馈模型与模糊PID结合后控制的相对误差在4%以内,提高了变形控制精度。
关键词
变形翼
压电宏纤维复合材料双晶片
变形控制
迟滞特性
BOUC-WEN模型
模糊PID
Keywords
morphing wing
MFC-PBP
deformation control
hysteresis characteristics
Bouc-Wen model
fuzzy PID
分类号
TB381 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
压电致动的谐振式水下柔性结构动态迟滞建模及前馈补偿
王泽锴
娄军强
陈特欢
邓益民
崔玉国
魏燕定
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2023
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于Bouc-Wen前馈及模糊PID反馈的三层MFC-PBP并联变形翼大位移控制
李兴秋
葛沪建
胡凯明
《航空科学技术》
2024
0
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职称材料
已选择
0
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