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超磁致伸缩致动器的广义预测-多模PID控制方法
引用本文:李欣欣,王文,陈子辰.超磁致伸缩致动器的广义预测-多模PID控制方法[J].光学精密工程,2010,18(2):412-419.
作者姓名:李欣欣  王文  陈子辰
作者单位:广西民族大学物理与电子工程学院;浙江大学现代制造工程研究所;
基金项目:国家自然科学基金资助项目(No.50875241);;广西教育厅科研项目经费资助项目(No.200911MS65);;广西民族大学科研启动资助项目(2010年)
摘    要:摘要:为了克服超磁致伸缩致动器的磁滞现象对精密驱动定位精度的影响,在进行磁滞补偿的前提下,研究自校正PID控制方法,建立基于广义预测控制与多模控制结合的广义预测-多模PID控制方法。首先,介绍了广义预测控制的主要思想,并由此推导出PID参数与被控对象待估参数的关系。接着,针对起动阶段控制效果不平稳的问题,建立了根据PID参数变化情况,在线调整控制方法,实现在磁滞补偿后对致动器的控制。实验结果表明:采用广义预测-多模PID控制器,虽然单次平均运算时间比广义最小方差-模糊 PID控制器长7ms,但跟踪误差均方差减少0.066μm。能有效消除被控对象由于扰动带来的影响,提高跟踪精度,在对实时性、控制精度要求较高的精密定位领域,有良好的应用价值。

关 键 词:超磁致伸缩致动器  精密定位  广义预测控制  多模控制
收稿时间:2009-07-22
修稿时间:2009-11-04

A Generalized Predictive - Multimode PID Control Method for Giant Magnetostrictive Actuator
LI Xin-Xin.A Generalized Predictive - Multimode PID Control Method for Giant Magnetostrictive Actuator[J].Optics and Precision Engineering,2010,18(2):412-419.
Authors:LI Xin-Xin
Affiliation:1. College of Physics and Electrical Engineering;Guangxi University for Nationalities;Nanning 530006;China;2. Institute of Advanced Manufacturing Engineering;Zhejiang University;Hangzhou 310027;China
Abstract:In order to overcome the significant impact of hysteresis on positioning precision when Giant Magnetostrictive Material Actuators(GMAs)are applied to fine positioning,an adaptive PID control method is studied and a multimode PID control method based on Generalized Predictive Control (GPC)principle is established under the condition of the hysteresis compensation. Firstly,the relation between the parameters of PID controller and the parameters to be estimated is derived from GPC principle,and GPC-PID control...
Keywords:giant magnetostrictive actuator  precision positioning  generalized predictive control  multimodel control  
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