基于Duhem模型的压电陶瓷执行器建模方法

摘要

一种基于Duhem模型的压电陶瓷执行器建模方法，属于控制工程技术领域。本发明的目的是利用Duhem模型对压电陶瓷执行器进行迟滞建模，提高精密定位系统中的压电陶瓷执行器控制精度的基于Duhem模型的压电陶瓷执行器建模方法。本发明具体步骤如下：由Duhem模型的微分表达式推导出其参数化模型和离散化模型；利用静态测试原理获得初始数据；运用递推最小二乘法以及获得的初始数据；利用最小二乘法得到基于Duhem模型的压电陶瓷执行器的控制精度；利用Duhem模型的离散化模型和梯度校正参数估计的递推公式，得到待辨识的参数的值；利用梯度校正法得到的参数，建立Duhem模型。本发明梯度校正辨识方法能够对压电陶瓷执行器进行更加精确的控制，并且这种辨识适用性强，适于工程实现。

主权项

一种基于Duhem模型的压电陶瓷执行器建模方法，其特征在于：具体步骤如下：a、由Duhem模型的微分表达式推导出其参数化模型和离散化模型，参数辨识的目标即为得到最小时参数的值；b、利用静态测试原理获得初始数据：驱动电源对压电执行器施加电压驱动信号后，使弯曲元件产生变形，其变形量值通过激光测试仪测量并显示出来，完成压电执行器静态特性的测量；c、运用递推最小二乘法以及获得的初始数据，在Matlab环境下运行，得到被辨识参数的值；d、利用最小二乘法得到的参数辨识结果建立Duhem模型，得到基于Duhem模型的压电陶瓷执行器的控制精度；e、利用Duhem模型的离散化模型和梯度校正参数估计的递推公式，选择权矩阵，在Matlab环境下编程并运行，得到待辨识的参数的值；f、利用梯度校正法得到的参数，建立Duhem模型，并最终获得基于Duhem模型的压电陶瓷执行器的控制精度。