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基于iTransformer模型的工业机器人关节迟滞建模研究
1
作者 党选举 沈远桂 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第4期177-182,共6页
针对工业机器人的柔性关节表现的复杂迟滞特性问题,提出了一种基于改进的iTransformer(inverted transformer)模型的非线性迟滞建模方法,用于描述柔性关节的输出力矩与扭转角之间的复杂迟滞特性。采用具有输入反转嵌入层的iTransformer... 针对工业机器人的柔性关节表现的复杂迟滞特性问题,提出了一种基于改进的iTransformer(inverted transformer)模型的非线性迟滞建模方法,用于描述柔性关节的输出力矩与扭转角之间的复杂迟滞特性。采用具有输入反转嵌入层的iTransformer模型,体现时间前后信号关联性,其自注意力机制,描述了迟滞的记忆特性。为了提高迟滞模型的精度,从结构及输入前端信息两个方面对iTransformer模型进行改进:在结构上,将LSTM网络与iTransformer模型并联,以增强迟滞模型的动态特性;在输入端,设计了一个自相关模块。将输入扭转角向量进行哈达玛积运算,构成新输入向量,并与所设计类迟滞算子结合,设计一个iTransformer模型前端的自相关模块,充分体现了输入信号的关联性。与iTransformer、LSTM及PI迟滞模型相比较,实验结果表明,所提出迟滞模型,对工业机器人的复杂迟滞特性的描述,具有更高的精度和泛化能力。 展开更多
关键词 柔性关节 复杂迟滞特性 iTransformer模型 类迟滞算子 自相关模块
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双Bouc-Wen模型结构的柔性关节复杂迟滞特性建模方法
2
作者 党选举 肖康旭 《机床与液压》 北大核心 2025年第15期25-30,共6页
针对协作机器人柔性关节的强非线性、非对称性及非光滑复杂迟滞特性高精度建模问题,提出基于双Bouc-Wen模型结构的柔性关节迟滞特性建模方法。在第一个基于非线性递推最小二乘法参数辨识的Bouc-Wen模型基础上,为进一步提高模型精度,增... 针对协作机器人柔性关节的强非线性、非对称性及非光滑复杂迟滞特性高精度建模问题,提出基于双Bouc-Wen模型结构的柔性关节迟滞特性建模方法。在第一个基于非线性递推最小二乘法参数辨识的Bouc-Wen模型基础上,为进一步提高模型精度,增加第二个Bouc-Wen模型用于描述第一个模型的输出误差。将两个模型串联,构建一个混合结构的关节迟滞模型,用于描述柔性关节强非线性、非对称性及非光滑复杂迟滞特性。基于Franka协作机器人平台,采集关节数据,验证所迟滞模型的有效性。实验结果表明:相比经典PI迟滞模型和独立Bouc-Wen迟滞模型,所构建的双Bouc-Wen模型结构的柔性关节复杂迟滞特性模型MAE分别降低了83.2%和74.8%,RMSE分别降低了81.8%和81.1%,具有较高的模型精度和泛化能力。 展开更多
关键词 协作机器人 柔性关节 迟滞建模 BOUC-WEN模型 非线性递推最小二乘法
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基于PI迟滞模型和蠕变算子的SMA驱动模型辨识与实验验证
3
作者 张铖 路秋英 +2 位作者 谭峻然 王晓明 吴志刚 《功能材料》 北大核心 2025年第6期6229-6236,共8页
形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)因其驱动行程高、能量密度大、环境适应性强等独特优势,在智能结构、智能驱动领域内具有广阔发展前景。然而,SMA材料所固有的迟滞、蠕变等非线性特性会严重影响驱动效果和控制精度。为此,以SMA丝... 形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)因其驱动行程高、能量密度大、环境适应性强等独特优势,在智能结构、智能驱动领域内具有广阔发展前景。然而,SMA材料所固有的迟滞、蠕变等非线性特性会严重影响驱动效果和控制精度。为此,以SMA丝材驱动器为对象,开展基于PI迟滞模型和lg t蠕变算子的驱动模型辨识和实验验证。首先,基于Liang-Rogers本构方程构建了SMA丝材的理论模型,为模型辨识提供理论数据;然后采用Prandtl-Ishlinskii(PI)迟滞建模方法,构建了SMA迟滞特性模型;针对传统PI模型对奇对称、非凸迟滞特性拟合效果差的问题,在传统PI模型中引入lgt蠕变算子,以增加其拟合精度,并通过理论模型模拟数据验证了算法有效性;最后,搭建了SMA驱动测试实验平台,利用实验数据对建立的迟滞、蠕变驱动模型的在线辨识能力进行检验。结果表明,所提方法能够有效提升SMA驱动模型的辨识精度,可为提升SMA驱动精度和控制效果提供新的理论支撑。 展开更多
关键词 形状记忆合金 迟滞特性 PI迟滞模型 蠕变算子 Liang-Rogers本构模型
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基于Preisach模型的压电器件C-V迟滞特性补偿技术研究
4
作者 刘国福 柳革命 +2 位作者 李岩 邹兰平 尹高锋 《传感技术学报》 北大核心 2025年第4期610-616,共7页
提出了一种基于Preisach模型的压电陶瓷器件的C-V迟滞特性的补偿技术。以圆形锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)作为研究对象,设计了互相关测量电路实现PZT的C-V特性测试,根据测试数据建立了PZT的Preisach模型和逆Preisach模型,并基于该类模型对PZT... 提出了一种基于Preisach模型的压电陶瓷器件的C-V迟滞特性的补偿技术。以圆形锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)作为研究对象,设计了互相关测量电路实现PZT的C-V特性测试,根据测试数据建立了PZT的Preisach模型和逆Preisach模型,并基于该类模型对PZT的C-V迟滞特性的补偿技术进行了实验研究。实验结果表明,与通用的非线性拟合补偿方法相比,基于Preisach模型和逆Preisach模型的补偿技术能对压电器件的C-V迟滞特性进行较高精度补偿。该技术基于模型算法实现,无需改动现有系统结构,为压电器件的C-V迟滞补偿提供了一种新的实现方法,在使用压电器件实现压控电容、压电驱动、非接触式直流电压测量等功能场合有实际应用价值。 展开更多
关键词 补偿技术 迟滞特性 PZT PREISACH模型 逆Preisach模型
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基于Maxwell改进模型的气动人工肌肉迟滞特性 被引量：1
5
作者 张业明 金公华 +3 位作者 石岩 虞启辉 孔德民 和双洋 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期3686-3695,共10页
针对气动人工肌肉非线性程度高、迟滞模型建立困难的问题,研究了气动人工肌肉的迟滞特性,提出了一种基于滑移算子的改进Maxwell模型。搭建了气动人工肌肉的收缩力测试平台,进行了静态力实验和动态力实验,得到了气动人工肌肉的迟滞力曲线... 针对气动人工肌肉非线性程度高、迟滞模型建立困难的问题,研究了气动人工肌肉的迟滞特性,提出了一种基于滑移算子的改进Maxwell模型。搭建了气动人工肌肉的收缩力测试平台,进行了静态力实验和动态力实验,得到了气动人工肌肉的迟滞力曲线,并分别考虑了不同行程、不同充气压力和不同伸缩速率对迟滞环的影响,得到了气动人工肌肉的各项迟滞特性。针对传统Maxwell模型无法很好地表现气动人工肌肉的非对称迟滞特性,将迟滞力曲线分别从上部和下部收缩,得到的各项算子较好地表现了气动人工肌肉收缩力曲线的非局部记忆性和非对称性,将最大误差控制在了6.8%以内,中段误差控制在了2.0%以内,较好地匹配了实验曲线,验证了所提模型的普适性。 展开更多
关键词 气动人工肌肉 数据采集 迟滞特性 Maxwell模型 参数辨识
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球型钢丝绳隔振器非对称迟滞模型
6
作者 孙自强 高留洋 +1 位作者 闫明 张春辉 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第3期305-311,共7页
针对球型钢丝绳隔振器的非线性刚度和阻尼特性导致迟滞模型表征困难的问题,提出了非线性弹性因子和修正因子改进的归一化Bouc-Wen迟滞模型,结合Simulink仿真完善改进的迟滞模型,采用最小二乘法和遗传算法相结合的方法对改进模型进行参... 针对球型钢丝绳隔振器的非线性刚度和阻尼特性导致迟滞模型表征困难的问题,提出了非线性弹性因子和修正因子改进的归一化Bouc-Wen迟滞模型,结合Simulink仿真完善改进的迟滞模型,采用最小二乘法和遗传算法相结合的方法对改进模型进行参数识别。通过数值仿真绘制GGQ25-62L型球型钢丝绳隔振器在不同工况的迟滞环,并和实验数据进行对比。结果表明,参数识别方法准确可靠,实验数据和理论计算曲线具有较强的一致性,该模型能够有效地描述隔振器的动态特性。 展开更多
关键词 球型钢丝绳隔振器 迟滞环 非线性 弹性因子 修正因子 BOUC-WEN模型 参数识别
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基于Prandtl-Ishlinskii模型的气动肌肉迟滞特性动态建模与控制方法
7
作者 段慧茹 谢胜龙 +1 位作者 万延见 陈迪剑 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期452-458,共7页
现有迟滞模型由于采用离线参数辨识方法,难以表征气动肌肉迟滞的时变性和负载相关性,极易产生较大的建模误差。为了精确表征气动肌肉的迟滞特性,利用Prandtl-Ishlinskii(PI)模型描述气动肌肉的位移-气压迟滞特性,并采用带遗忘因子的递... 现有迟滞模型由于采用离线参数辨识方法,难以表征气动肌肉迟滞的时变性和负载相关性,极易产生较大的建模误差。为了精确表征气动肌肉的迟滞特性,利用Prandtl-Ishlinskii(PI)模型描述气动肌肉的位移-气压迟滞特性,并采用带遗忘因子的递推最小二乘法在线辨识PI模型参数。在此基础上,结合PI逆模型设计了一种带有前馈在线补偿的复合控制方法用于气动肌肉的运动控制。同时搭建相应的实验装置进行了气动肌肉迟滞建模和运动控制实验。实验结果表明,采用在线参数辨识方法后的PI模型能有效描述气动肌肉迟滞的负载相关性,且极大地降低了负载变化带来的控制误差。 展开更多
关键词 气动肌肉 迟滞补偿 Prandtl-Ishlinskii模型 在线辨识
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基于改进Stribeck模型的超声波电机力矩-速度迟滞特性研究
8
作者 傅平 谢朝阳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第15期269-276,共8页
为研究超声波电机的力矩-速度迟滞非线性,需要建立适当的数学模型对其进行分析。该文使用基于改进Stribeck模型对超声波电机迟滞特性进行建模,进而对电机输出力矩与转速之间的迟滞关系进行分析,然后通过超声波电机半实物仿真平台,对电... 为研究超声波电机的力矩-速度迟滞非线性,需要建立适当的数学模型对其进行分析。该文使用基于改进Stribeck模型对超声波电机迟滞特性进行建模,进而对电机输出力矩与转速之间的迟滞关系进行分析,然后通过超声波电机半实物仿真平台,对电机的力矩-速度特性进行实时测量,将改进Stribeck模型得到的迟滞曲线与试验得到的迟滞曲线进行比较,接着对改进Stribeck模型的参数(如黏滞系数和等效转动惯量等)进行整定,达到与实测迟滞曲线的最佳拟合效果,最后分析超声波电机在不同速度范围其力矩-速度的迟滞关系,尤其是低速运行时黏滞效应对迟滞参数的影响,试验结果表明改进Stribeck模型用于分析电机力矩-速度迟滞特性的有效性。 展开更多
关键词 超声波电机 迟滞特性 改进Stribeck模型
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基于Rayleigh-BP模型的压电驱动系统迟滞建模与前馈控制 被引量：1
9
作者 张萌 范鹏举 +1 位作者 王俊璞 刘时成 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1597-1605,共9页
针对可调谐半导体激光器压电驱动系统的迟滞非线性,提出了一种基于Rayleigh-BP模型的建模及控制方法。利用空间扩展法建立了Rayleigh-BP率相关迟滞模型,该模型实现了对压电驱动系统的率相关迟滞非线性的精准预测;利用逆向算法求解了Rayl... 针对可调谐半导体激光器压电驱动系统的迟滞非线性,提出了一种基于Rayleigh-BP模型的建模及控制方法。利用空间扩展法建立了Rayleigh-BP率相关迟滞模型,该模型实现了对压电驱动系统的率相关迟滞非线性的精准预测;利用逆向算法求解了Rayleigh模型的逆模型,并将该模型与BP神经网络结合,设计了前馈控制器对系统进行补偿;对前馈控制方法进行了仿真与实验验证。结果表明,建立的Rayleigh-BP模型具有较高的精度,在10 Hz时均方根误差仅为0.0469μm。前馈控制方法可以明显提高系统输出的线性度,在40 Hz时仿真结果均方根误差为0.0274μm,线性相关系数R 2为0.99992;在30 Hz时实验结果均方根误差为0.0506μm,线性相关系数R 2达到了0.99955,极大降低了迟滞现象。 展开更多
关键词 迟滞非线性 Rayleigh模型 反向传播(BP)神经网络 前馈控制
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基于迟滞补偿模型的电液执行机构压力控制研究
10
作者 李小红 肖桂枝 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第5期599-603,共5页
为了提高电液执行机构压力控制系统的准确性,提出了一种基于迟滞补偿模型的电液执行机构压力前馈-反馈控制方法。通过研究电液执行机构的液压装置结构,建立电液阀系统迟滞补偿的数学模型。通过分析电液阀系统在稳态时收敛的参考曲线,建... 为了提高电液执行机构压力控制系统的准确性,提出了一种基于迟滞补偿模型的电液执行机构压力前馈-反馈控制方法。通过研究电液执行机构的液压装置结构,建立电液阀系统迟滞补偿的数学模型。通过分析电液阀系统在稳态时收敛的参考曲线,建立输入电流和输出压力之间的关系表达式。设计了电液执行机构压力信号的前馈-反馈控制方法,利用反馈控制补偿由模型误差和不确定性引起的前馈误差,通过基于滞后模型的前馈控制和附加反馈控制获得所需的性能。利用数学软件Matlab对电液执行机构压力信号的跟踪误差进行仿真,对比和分析不同控制方法在不同环境中的输出效果。结果显示:在无外界波形干扰情况下,采用前馈和前馈-反馈控制方法,这2种控制方法均能较好地完成电液执行机构压力信号的跟踪任务。在有外界波形干扰情况下,采用前馈-反馈控制方法明显优于前馈控制方法,电液执行机构压力信号跟踪精度较高。所提出的前馈-反馈控制方法,对电液执行机构压力信号具有较好的控制效果。 展开更多
关键词 迟滞补偿模型 电液执行机构 压力 前馈-反馈控制 误差
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基于SF_(6)气体温度迟滞模型的密度监测失效判定策略 被引量：1
11
作者 朱榜超 商琼玲 黄珠羡 《中国电力》 CSCD 北大核心 2024年第5期200-210,共11页
气体绝缘开关(gas insulated switchgear,GIS)设备SF_(6)气体密度监测失效可能会导致泄漏状态误判断,威胁电网安全运行。为此,针对数字式SF_(6)气体密度监测装置特点,构建并优化了基于热力学的SF_(6)气体温度迟滞模型。通过温度迟滞实验... 气体绝缘开关(gas insulated switchgear,GIS)设备SF_(6)气体密度监测失效可能会导致泄漏状态误判断,威胁电网安全运行。为此,针对数字式SF_(6)气体密度监测装置特点,构建并优化了基于热力学的SF_(6)气体温度迟滞模型。通过温度迟滞实验,获取了模型中未知参数。模拟实验表明,SF_(6)气体温度迟滞模型温度补偿偏差为±0.6℃,基于补偿后温度的计算压力与压力传感器检测压力偏差为±0.002 MPa。设计基于计算压力与检测压力相互验证的密度监测失效判定策略,结合某220 kV变电站中试点设备数据进行验证,经SF_(6)气体温度迟滞模型温度补偿并归算至20℃下的压力与实际值均不超过0.002 MPa,验证了该模型的准确度以及SF_(6)气体密度监测失效判定策略现场应用的可行性。 展开更多
关键词 SF6气体 数字式SF_(6)气体密度监测装置 监测失效判定 温度迟滞模型
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基于空气质量监测站点间迟滞效应的监测异常值检测方法
12
作者 史烨挺 刘海江 +3 位作者 狄旸辰 袁烨城 高锡章 孙聪 《中国环境监测》 北大核心 2025年第2期201-209,共9页
检测空气污染物浓度监测数据中的异常值对于环境空气质量评价和提升研究具有重要意义。考虑到空气污染物监测数据在不同监测站点之间存在时空相关性和传输效应,该文提出了一种基于空气质量监测站点间迟滞效应的异常值检测方法,利用其估... 检测空气污染物浓度监测数据中的异常值对于环境空气质量评价和提升研究具有重要意义。考虑到空气污染物监测数据在不同监测站点之间存在时空相关性和传输效应,该文提出了一种基于空气质量监测站点间迟滞效应的异常值检测方法,利用其估算值与测量值之间的残差来检测空气污染物(以PM_(2.5)为例)监测数据中的异常值。针对北京市34个空气质量监测站2021年PM_(2.5)监测数据,用时空迟滞法对时间序列异常值进行实验检验,具有较好效果。与反距离加权法(IDW)、空间回归检验法(SRT)及时间序列低通滤波法进行对比,基于空气质量监测站点间迟滞效应的时空模型,可以根据空气质量监测站点间的时空关联性检测异常值,具有更高的检测精度。PM_(2.5)估算精度方面,当没有其他辅助变量时,基于空气质量监测站点间迟滞效应的时空模型相较于单纯基于空气污染物浓度监测数据在时间自相关性或者空间自相关性的方法上有更高的估算精度。 展开更多
关键词 空气污染物 PM_(2.5) 异常值检测 迟滞效应 时空模型
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迟滞效应下指尖密封动态泄漏特性计算方法
13
作者 杜春华 吴坷 +3 位作者 张延超 宋丹龙 翟兆阳 吉洪湖 《推进技术》 北大核心 2025年第9期214-223,共10页
为了分析指尖密封迟滞对泄漏特性的影响,基于多孔介质模型建立了考虑迟滞效应的指尖密封泄漏特性的数值计算方法,给出了计算域、多孔介质模型中的孔隙率和比面的计算方法以及最小迟滞量计算的数学模型;并进行了试验验证,采用所建立的计... 为了分析指尖密封迟滞对泄漏特性的影响,基于多孔介质模型建立了考虑迟滞效应的指尖密封泄漏特性的数值计算方法,给出了计算域、多孔介质模型中的孔隙率和比面的计算方法以及最小迟滞量计算的数学模型;并进行了试验验证,采用所建立的计算方法研究了迟滞效应对指尖密封泄漏特性的影响。研究结果显示:数值计算结果能够很好地与试验吻合,其误差最大为7.83%。在转子转速升降循环过程中,指尖密封会出现迟滞现象;迟滞会大幅增加指尖密封的泄漏,压差越大迟滞对指尖密封的泄漏特性影响越大。 展开更多
关键词 指尖密封 迟滞特性 孔隙率 泄漏特性 多孔介质模型
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基于J-A模型的压电双晶片执行器非线性建模及验证
14
作者 彭洪涛 凌杰 +1 位作者 李成刚 朱玉川 《压电与声光》 北大核心 2025年第1期142-147,共6页
针对压电双晶片执行器的非线性建模问题,根据Hammerstein结构原理,将执行器系统线性动态模块与非线性静态模块串联,提出了基于Jiles-Atherton模型的压电双晶片建模及参数辨识方法,并结合有限元数值仿真和试验测试对比分析模型的准确性。... 针对压电双晶片执行器的非线性建模问题,根据Hammerstein结构原理,将执行器系统线性动态模块与非线性静态模块串联,提出了基于Jiles-Atherton模型的压电双晶片建模及参数辨识方法,并结合有限元数值仿真和试验测试对比分析模型的准确性。静/动态对比结果显示,理论模型、有限元仿真及试验测试迟滞非线性分别为18.1%,17.9%,19.3%,理论模型、有限元仿真与试验测试的阶跃响应相对误差平均值分别为5.2%和4.1%,表明建模方法准确有效。 展开更多
关键词 压电双晶片 迟滞非线性 Hammerstein结构 物理模型 有限元分析
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高压压电作动器动态迟滞特性建模及参数辨识方法研究
15
作者 李伟光 刘珂 +2 位作者 王慧 邓庆田 杨智春 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第3期610-619,共10页
高压压电作动器因其具有负载能力强、标称推力大、响应速度快等优点而被广泛应用于航空、航天结构振动主动控制领域。然而,其固有的迟滞特性会直接影响压电主动控制系统的效能和稳定性。针对高压压电作动器迟滞特性建模及参数辨识问题,... 高压压电作动器因其具有负载能力强、标称推力大、响应速度快等优点而被广泛应用于航空、航天结构振动主动控制领域。然而,其固有的迟滞特性会直接影响压电主动控制系统的效能和稳定性。针对高压压电作动器迟滞特性建模及参数辨识问题,提出了一种基于Hammerstein模型和改进型自适应粒子群算法的压电作动器动态迟滞特性建模及参数辨识方法。采用非对称Bouc-Wen模型描述静态迟滞效应,进一步结合传递函数模型,构造了高压压电作动器的Hammerstein率相关动态迟滞模型。基于非线性递减惯性权重策略和动态学习因子,提出了一种改进型自适应粒子群算法,并使用高压压电作动器迟滞特性测试实验数据辨识得到了迟滞模型参数,验证了所提算法相较于传统粒子群算法的优越性。通过高压压电作动器迟滞效应预测实验,验证了所建立的Hammerstein模型可以高效预测动态迟滞效应,且在关心频带内对于作动器驱动电压频率和幅值的改变具有很强的适应性。 展开更多
关键词 高压压电作动器 动态迟滞 粒子群算法 HAMMERSTEIN模型 系统辨识
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基于稀疏Volterra模型的压电陶瓷作动器建模
16
作者 李思奇 王贞艳 陈志梅 《压电与声光》 北大核心 2025年第5期887-893,共7页
针对压电陶瓷作动器的迟滞非线性特性,提出了一种基于改进哈里斯鹰优化算法的Volterra建模方法。针对高阶Volterra模型精度提升引起的维度灾难问题,引入L1正则化对Volterra核函数进行稀疏压缩,仅需辨识各阶非线性项输入及其高阶幂项的... 针对压电陶瓷作动器的迟滞非线性特性,提出了一种基于改进哈里斯鹰优化算法的Volterra建模方法。针对高阶Volterra模型精度提升引起的维度灾难问题,引入L1正则化对Volterra核函数进行稀疏压缩,仅需辨识各阶非线性项输入及其高阶幂项的系数。同时,在哈里斯鹰优化算法中引入动态边界收缩机制,避免辨识过程陷入局部最优。对单频和复合频率下压电作动器的输入输出数据进行建模,结果表明,所提出模型的模型检验相对误差小于0.22%。与传统的正交梯度下降算法的经典Volterra模型相比,建模均方误差降低了25%;与粒子群优化算法辨识的PI模型相比,建模均方误差在30/60/90 Hz复合频率输入下由0.675 7μm降低为0.025 7μm,证明了所提模型的正确性和有效性。 展开更多
关键词 压电陶瓷作动器 率相关迟滞 非线性 稀疏Volterra模型 改进哈里斯鹰优化算法
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压电陶瓷驱动器迟滞非线性的修正Rayleigh模型建模及实验验证
17
作者 张萌 刘玉为 +2 位作者 范鹏举 刘时成 朱禹清 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期582-590,共9页
针对压电陶瓷驱动器建模复杂的技术难点,本文提出了一种基于修正Rayleigh模型的动态迟滞非线性建模方法。首先,针对压电陶瓷材料的机电响应特性,构建了压电驱动器的线性本构方程;然后,基于迟滞效应成因及其微观机理研究,提出了采用Rayle... 针对压电陶瓷驱动器建模复杂的技术难点,本文提出了一种基于修正Rayleigh模型的动态迟滞非线性建模方法。首先,针对压电陶瓷材料的机电响应特性,构建了压电驱动器的线性本构方程;然后,基于迟滞效应成因及其微观机理研究,提出了采用Rayleigh模型的非线性建模方法;在此基础上,采用一阶线性方程描述压电驱动器频率相关特性并通过实验验证其有效性;之后,采用双Rayleigh系数,构建了非对称Rayleigh模型;最后,实验验证了Rayleigh模型在压电陶瓷驱动器次环响应中的适用性。 展开更多
关键词 压电陶瓷驱动器 迟滞非线性 Rayleigh模型 率相关
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六沟槽滚珠直线导轨副的摩擦迟滞现象研究
18
作者 翟光钰 冯虎田 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第1期88-93,共6页
摩擦力具有强非线性,这一复杂多变的量是数控机床的运行中的不利因素,对加工制造精度、零件表面质量、机床运行平稳性等产生严重影响。综合考虑了预滑移阶段和滑动阶段的摩擦属性,以六沟槽滚珠直线导轨副为研究对象,基于其整个运动阶段... 摩擦力具有强非线性,这一复杂多变的量是数控机床的运行中的不利因素,对加工制造精度、零件表面质量、机床运行平稳性等产生严重影响。综合考虑了预滑移阶段和滑动阶段的摩擦属性,以六沟槽滚珠直线导轨副为研究对象,基于其整个运动阶段的摩擦力进行分析,基于粒子群算法与计算进行参数辨识,建立了LuGre摩擦模型,搭建了摩擦迟滞试验台,模拟导轨副实际的工作情况,对其运行过程中产生的迟滞行为进行了试验分析与讨论。 展开更多
关键词 LUGRE模型 摩擦迟滞 粒子群算法
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航天服软关节单历程阻力矩的数学模型
19
作者 董长林 周仕明 李道奎 《国防科技大学学报》 北大核心 2025年第5期157-164,共8页
针对航天服软关节单历程阻力矩的现有模型精度低、形状误差大等问题,建立了一种改进的B-W(Bouc-Wen)数学模型。通过分析航天服软关节单历程阻力矩迟滞曲线特性,引入了B-W迟滞模型,并改进以消除模型的冗余度和对称性,用于对软关节单历程... 针对航天服软关节单历程阻力矩的现有模型精度低、形状误差大等问题,建立了一种改进的B-W(Bouc-Wen)数学模型。通过分析航天服软关节单历程阻力矩迟滞曲线特性,引入了B-W迟滞模型,并改进以消除模型的冗余度和对称性,用于对软关节单历程阻力矩的数学表征;借鉴模拟退火算法中概率思想对多岛遗传算法中个体遗传进行操作,实现对改进B-W模型的参数进行高精度、高效率地辨识。经过航天服不同软关节仿真和实验的验证,改进后的B-W模型较现有J-A(Jiles-Atherton)模型更适用于航天服软关节单历程阻力矩的数学表征,其阻力矩方差较J-A模型降低2个数量级。结果表明,该数学模型应用于航天服软关节单历程阻力矩具有较高的精度,且对航天服不同软关节均具有较强的适用性。 展开更多
关键词 航天服 单历程阻力矩 Bouc-Wen 迟滞模型 参数辨识
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低频大位移多工作模式压电直线驱动器非线性迟滞控制及实验研究
20
作者 李冲 栢新 +1 位作者 童玉健 方记文 《中国机械工程》 北大核心 2025年第3期493-503,514,共12页
提出具有低频、大位移和高负载特性的压电直线驱动器,实现三种行程工作模式,能够满足不同工况的需要。分析了压电驱动器的工作原理和不同负载下的位移放大倍数。针对压电驱动器存在的迟滞非线性现象,建立了一种改进的迟滞非线性模型,该... 提出具有低频、大位移和高负载特性的压电直线驱动器,实现三种行程工作模式,能够满足不同工况的需要。分析了压电驱动器的工作原理和不同负载下的位移放大倍数。针对压电驱动器存在的迟滞非线性现象,建立了一种改进的迟滞非线性模型,该模型以PI为基础,通过遗传算法优化的反向传播神经网络(GA-BP)进行改进。建立了GA-BP前馈模糊自整定PID复合控制系统,开展了压电直线驱动器的迟滞非线性补偿实验。结果表明:两压电叠堆同时工作时压电驱动器的最大输出位移为558.3μm,正弦信号下轨迹跟踪的最大相对误差为0.0573μm。实施改进的控制策略有效提高了系统的性能,使得轨迹跟踪控制精度可达97%,延迟时间缩短至2 ms以内,并能在60 ms内实现控制反应。该策略不仅提高了系统响应的速度,还将稳态误差减小到0.09%以下,验证了压电驱动器的快速响应与低稳态误差的性能。 展开更多
关键词 压电驱动器 大位移 迟滞 非线性模型 控制系统
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