一种压电陶瓷物镜驱动器的控制方法

摘要

一种压电陶瓷物镜驱动器的控制方法，包括如下步骤：将比例积分微分PID控制器初始参数的优化从在线调整中分离出来，经优化后的初始参数配置于在线控制算法中，对压电陶瓷物镜驱动器进行快速精确控制。在离线状态下，预先采用遗传算法完成比例积分微分PID控制器初始参数的全局优化，并将经优化后获取的优化初始参数配置于在线模糊比例积分微分PID控制中，进行在线反馈实时控制，控制压电陶瓷物镜驱动器进行微步进定位。该控制方法能够实现对压电陶瓷物镜驱动器高精度控制，输出超调量小，稳定性好，响应速度快。

主权项

一种压电陶瓷物镜驱动器的控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：（1）在离线状态下，预先进行遗传算法初始参数优化，首先对比例积分微分PID控制器的三个初始参数Kp0、Ki0和Kd0用10位二进制码表示，按参数Kp0、Ki0和Kd0串接的编码顺序组成个体，再以时间乘绝对误差积分ITAE作为性能评价指标来确定适应度函数，然后设置遗传算法中样本个数Size=30，交叉概率Pc=0.80，变异概率Pm=0.10‑[1:1:Size]*0.01/Size，经100代进化，最终获得优化初始参数Kp0、Ki0和Kd0，并输出到模糊控制器，（2）在在线控制状态下，由当前设定控制量r与压电陶瓷物镜驱动器的实际输出量y，计算出控制误差e和误差变化率ec，输出到模糊控制器和比例积分微分PID控制器中，进行在线反馈实时调整，模糊控制器以控制误差e和误差变化率ec作为输入，利用模糊规则进行模糊推理，查询模糊矩阵表对参数进行实时调整，输出参数调整量△Kp、△Ki和△Kd到比例积分微分PID控制器，（3）比例积分微分PID控制器，根据控制误差e和误差变化率ec与参数调整量△Kp、△Ki和△Kd，通过数字增量式比例积分微分PID控制算法计算得到输出控制量，控制压电陶瓷物镜驱动器进行微步进定位，（4）每次精确定位结束后，按控制需求，重复步骤（2）和（3）进行下一次定位控制，直至达到控制需求，驱动器控制结束。