一种压电陶瓷定位的复合控制方法

摘要

本发明提供一种压电陶瓷定位的复合控制方法，该方法在整个过程中采用不同的控制组合方式，设定一个阈值δ，根据位移偏差量e(kT)与阈值δ的大小关系有选择性的使用前馈控制与PID控制的复合控制，或者使用前馈控制与PD控制的复合控制。该方法需要建立数学模型，本文采用传统的Preisach模型来描述压电陶瓷驱动器的迟滞和非线性，用模糊控制在线对PID或PD的参数进行自整定，可以实现系统的最优控制，使其具有模糊控制的灵活性，适应性强等优点。本发明第一次运用这种有选择性的控制方式组合，有效提高了压电陶瓷的定位精度，提高了稳定性和抗干扰能力，缩短了响应上升时间，同时也有效的消除了迟滞和蠕变。

主权项

一种压电陶瓷定位的复合控制方法，其特征是：该方法的步骤如下：步骤（1）获得压电陶瓷的位移偏差量e(kT)，首先给定压电陶瓷理想位移Xi(kT)，压电陶瓷实际位移X(kT)是闭环系统反馈的位移量，比较给定位移Xi(kT)和实际位移X(kT)，从而得到位移偏差量e(kT)；步骤（2）设定一个阈值δ，此阈值通过采样多组数据，然后选取临界值来实现；步骤（3）当δ<=|e(kT)|时，停止积分，此时选用PD和前馈控制的组合，从而避免超调，又使压电陶瓷定位系统有较快的响应速度；当δ>|e(kT)|时，选用PID和前馈控制的组合，保证控制精度；步骤（4）当选定复合控制方法后，进行模糊控制的在线控制参数自整定，将整定后的控制参数通过PID或PD控制器，变为控制信号Δu(kT)；步骤（5）将控制信号Δu(kT)与前馈控制器给出基本控制电压ud(kT)进行叠加，便得到压电陶瓷控制输出u(kT)。