平板式静电微执行器的控制方法

摘要

一种平板式静电微执行器的控制方法，包括1)测出平板式静电微执行器的可动极板与固定极板之间的间距并将该值转换成数字量l；2)计算第一变量；构建系统状态；采用非线性映射方法将上述第一变量、系统状态以及预定参考量映射到实数空间使它们转变成无约束变量；4)计算当前未知参数的估计值，并对该未知参数的估计值进行自适应调节，计算出调节参数。5)根据上述各值反推计算自适应控制器的控制输出；6)将所述控制输出转换成模拟信号控制所述静电微驱动器。本发明保证了平板式静电微执行器的可动极板不能与固定极板碰撞但可动极板的初始位置可在固定极板之间的所有位置，使可动极板的初始位置达到了最大化。

主权项

1.一种平板式静电微执行器的控制方法，其特征在于：包括1)测出平板式静电微执行器的可动极板与固定极板之间的间距并将该值转换成数字量l；2)计算第一变量其中l₀为可动极板不动时距离固定极板的间距；构建系统状态x₂，其中ε为固定极板之间的介电常数，m为可动极板的质量，A为面积，σ和β为比例因子，τ＝σt，t是时间；采用非线性映射方法将上述第一变量x₁、系统状态x₂以及预定参考量y_r映射到实数空间使它们转变成无约束变量和其中$x_1^{*}=\log \left(\frac{k_c+x_1}{k_c-x_1}\right),$$x_2^{*}=x_2,$$y_r^{*}=\log \left(\frac{k_c+y_r}{k_c-y_r}\right),$活动极板的约束区间Ω_c＝{-k_c，k_c}内。3)计算虚拟控制量α₁。4)计算当前未知参数θ的估计值并对该未知参数的估计值进行自适应调节，计算出调节参数5)反推计算自适应控制器的控制输出$u=-g_1{z}_1^{*}-c_2{z}_2^{*}-{\hat{\theta }}^T{w}_2+\frac{{\partial \alpha }_1}{\partial x_1^{*}}{g}_1{x}_2^{*}+\underset{k=0}{\overset{1}{\Sigma }}\frac{{\partial \alpha }_1}{\partial {\left(y_r^{*}\right)}^{\left(k\right)}}{\left(y_r^{*}\right)}^{(k+1)};$其中c₂＞0也是设计参数，g₁为映射时产生的已知非线性函数，$z_1^{*}=x_1^{*}-y_r^{*},$$z_2^{*}=x_2^{*}-{\alpha }_1,$$w_2=$$-(\frac{1}{1-x_1^3}+\frac{1}{1+x_1^3})x_{2,}-x_1.$6)将所述控制输出转换成模拟信号控制所述静电微驱动器。