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基于梯形算子的AFM驱动器非对称迟滞性校正
被引量：
8
1
作者
王栋
于鹏
+2 位作者
周磊
刘柱
董再励
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第1期32-39,共8页
原子力显微镜(AFM)通常采用压电陶瓷(PZT)作为驱动器以实现纳米尺度的观测和操作。然而,PZT自身的迟滞非线性会对AFM观测质量和操作精度产生很大影响。基于Prandtl-Ishlinskii(PI)模型的前馈控制方法可对PZT的迟滞非线性进行补偿,但传...
原子力显微镜(AFM)通常采用压电陶瓷(PZT)作为驱动器以实现纳米尺度的观测和操作。然而,PZT自身的迟滞非线性会对AFM观测质量和操作精度产生很大影响。基于Prandtl-Ishlinskii(PI)模型的前馈控制方法可对PZT的迟滞非线性进行补偿,但传统PI模型无法消除PZT的非对称迟滞性的影响。针对这个问题,提出一种基于梯形算子的非对称迟滞模型,并可用系统辨识方法获取逆模型参数,该方法可有效实现具有非对称迟滞特性驱动器的前馈补偿控制。AFM系统实验证明,该模型可有效减小非对称迟滞性导致的建模误差,基于该模型的前馈迟滞补偿控制可有效提高AFM的扫描成像质量。
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关键词
非对称pi模型
梯形算子
原子力显微镜
压电陶瓷
迟滞性前馈校正
逆
模型
直接辨识
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职称材料
压电宏纤维致动器的双极性非对称迟滞建模及补偿控制
被引量：
4
2
作者
徐金秋
娄军强
+3 位作者
杨依领
陈特欢
马剑强
崔玉国
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第1期159-165,共7页
提出了一种双极性非对称改进PI(Bipolar Asymmetric Improved PI,BAIPI)模型描述压电宏纤维(Marco Fiber Composite,MFC)的迟滞特性,BAIPI模型利用经典Prandtl-Ishlinskii(PI)迟滞模型Play算子加权叠加描述MFC的对称迟滞特性,然后叠加...
提出了一种双极性非对称改进PI(Bipolar Asymmetric Improved PI,BAIPI)模型描述压电宏纤维(Marco Fiber Composite,MFC)的迟滞特性,BAIPI模型利用经典Prandtl-Ishlinskii(PI)迟滞模型Play算子加权叠加描述MFC的对称迟滞特性,然后叠加一系列不同权重、不同阈值的双边死区算子描述MFC的双极性非对称特性。实验辨识结果表明:BAIPI模型对MFC致动器的建模误差从PI迟滞模型的16.8%降为4.2%。在基于BAIPI逆模型的前馈补偿下,MFC致动的柔性梁构件跟踪等幅、变幅三角波轨迹的实测位移与期望跟踪位移基本重合,补偿后等幅三角波实测位移与理想位移之间的线性度为2.36%。因此,所提出BAIPI迟滞模型及补偿方法显著提高了MFC致动器的定位驱动和跟踪精度。
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关键词
迟滞
压电宏纤维
双极性
非对称
改进
pi
模型
双边死区算子
前馈补偿
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职称材料
题名
基于梯形算子的AFM驱动器非对称迟滞性校正
被引量：
8
1
作者
王栋
于鹏
周磊
刘柱
董再励
机构
中国科学院沈阳自动化研究所
中国科学院大学
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第1期32-39,共8页
基金
国家自然科学基金青年基金(61304251)
国家863计划(2012AA041204)
中国科学院科研装备研制(YZ201245)资助项目
文摘
原子力显微镜(AFM)通常采用压电陶瓷(PZT)作为驱动器以实现纳米尺度的观测和操作。然而,PZT自身的迟滞非线性会对AFM观测质量和操作精度产生很大影响。基于Prandtl-Ishlinskii(PI)模型的前馈控制方法可对PZT的迟滞非线性进行补偿,但传统PI模型无法消除PZT的非对称迟滞性的影响。针对这个问题,提出一种基于梯形算子的非对称迟滞模型,并可用系统辨识方法获取逆模型参数,该方法可有效实现具有非对称迟滞特性驱动器的前馈补偿控制。AFM系统实验证明,该模型可有效减小非对称迟滞性导致的建模误差,基于该模型的前馈迟滞补偿控制可有效提高AFM的扫描成像质量。
关键词
非对称pi模型
梯形算子
原子力显微镜
压电陶瓷
迟滞性前馈校正
逆
模型
直接辨识
Keywords
asymmetric
pi
model
keystone operator
atomic force microscope
pi
ezoelectric ceramic
feedforward hysteresis calibration
directly identify inverse model
分类号
TH89 [机械工程—精密仪器及机械]
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
压电宏纤维致动器的双极性非对称迟滞建模及补偿控制
被引量：
4
2
作者
徐金秋
娄军强
杨依领
陈特欢
马剑强
崔玉国
机构
宁波大学机械工程与力学学院
浙江大学浙江省先进制造技术重点研究实验室
出处
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第1期159-165,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51975517,52075273,51805276)
浙江省自然科学基金资助项目(LY20E050007)
+1 种基金
浙江省省属高校基本科研业务费专项资金资助项目(SJLY2021014)
宁波市自然科学基金资助项目(2019A610112)。
文摘
提出了一种双极性非对称改进PI(Bipolar Asymmetric Improved PI,BAIPI)模型描述压电宏纤维(Marco Fiber Composite,MFC)的迟滞特性,BAIPI模型利用经典Prandtl-Ishlinskii(PI)迟滞模型Play算子加权叠加描述MFC的对称迟滞特性,然后叠加一系列不同权重、不同阈值的双边死区算子描述MFC的双极性非对称特性。实验辨识结果表明:BAIPI模型对MFC致动器的建模误差从PI迟滞模型的16.8%降为4.2%。在基于BAIPI逆模型的前馈补偿下,MFC致动的柔性梁构件跟踪等幅、变幅三角波轨迹的实测位移与期望跟踪位移基本重合,补偿后等幅三角波实测位移与理想位移之间的线性度为2.36%。因此,所提出BAIPI迟滞模型及补偿方法显著提高了MFC致动器的定位驱动和跟踪精度。
关键词
迟滞
压电宏纤维
双极性
非对称
改进
pi
模型
双边死区算子
前馈补偿
Keywords
hysteresis
marco fiber composites(MFC)
bipolar asymmetric improved
pi
model
double-sides dead zone operator
feedforward compensation
分类号
O322 [理学—一般力学与力学基础]
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于梯形算子的AFM驱动器非对称迟滞性校正
王栋
于鹏
周磊
刘柱
董再励
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
8
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职称材料
2
压电宏纤维致动器的双极性非对称迟滞建模及补偿控制
徐金秋
娄军强
杨依领
陈特欢
马剑强
崔玉国
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2021
4
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职称材料
已选择
0
条
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引证文献
统计分析
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