基于Duhem前馈逆补偿的压电陶瓷迟滞非线性 自适应滑模控制

针对压电陶瓷的动态迟滞非线性，研究了基于Duhem逆模型前馈补偿的滑模自适应控制策略。首先，利用多项式逼近Duhem模型中的未知分段函数ｆ(.)和ｇ(.)，采用递推最小二乘法进行系统辨识，并求取逆模型，将其作为前馈控制器，考虑压电陶瓷迟滞非线性随输入信号频率变化，且难以完全抵消，模型参数存在不确定性等问题，设计一种自适应滑模控制律。利用Lyapunov稳定性定理及仿真实验证明了该控制律可以使系统全局渐进稳定。最后，进行了压电陶瓷迟滞补偿实验和位移跟踪实验。实验结果表明，前馈逆补偿控制下的压电陶瓷位移迟滞量减小了96.1％，与直接控制相比，前馈逆补偿控制下位移跟踪的最大绝对误差减小了27.0％，平均绝对值误差减小了17.9％，具有更好的跟踪精度和动态性能。