一种离子交换聚合体金属合成物的控制方法及系统

摘要

一种离子交换聚合体金属合成物的控制方法及系统，属于智能材料控制领域，该方法包括以下步骤：(1)给控制器传递激励信号sin(k)，控制器的控制参数wi和ri与多个Backlash模块叠加计算后输出得到实际输出信号y(k)；(2)实际输出信号y(k)经过放大电路放大，然后激励离子交换聚合体金属合成物得到响应信号dn(k)，再经过位移传感器反馈到在线辨识模块，在线辨识模块的权值wi(k)与多个在线辨识模块中的Backlash模块叠加计算后输出得到输出信号yn(k)，然后将辨识参数-权值wi(k)和ri经过求逆之后代入到控制器中；(3)输出由激励信号sin(k)和响应信号dn(k)组成的图像。本发明结构简单，成本低，试验周期短。

主权项

1.一种离子交换聚合体金属合成物的控制方法，其特征是包括以下步骤：(1)给控制器传递激励信号sin(k)，sin(k)表示k时刻的信号；控制器的控制参数和与多个Backlash模块叠加计算后输出得到实际输出信号控制器中的Backlash模块的输入ur_i(k)＝sin(k)，Backlash模块的输出为uc_i(k)，控制器中的Backlash模块的算法如下式所示：其中，uc_i(k)为控制器中的Backlash模块的输出信号；ur_i(k)为控制器中的Backlash模块的输入信号；等于Backlash模块的输出信号与Backlash模块的输入信号的峰值之比；实际输出信号计算公式如下：$\bar{y}\left(k\right)=\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{\bar{w}}_i\left(k\right){\mathrm{uc}}_i\left(k\right),i=\mathrm{1,2},...,n;$(2)实际输出信号经过放大电路放大，然后激励离子交换聚合体金属合成物得到响应信号dn(k)，再经过位移传感器反馈到在线辨识模块，在线辨识模块的权值w_i(k)与多个在线辨识模块中的Backlash模块叠加计算后输出得到输出信号yn(k)，在线辨识模块中的Backlash模块的输入ur_i′(k)为在线辨识模块中的Backlash模块的输出uc_i′(k)＝x_i(k)，通过下式得到在线辨识模块的权值w_i(k)：w_i(k)＝w_i(k-1)+μ×en(k)×x_i(k)，其中en(k)＝dn(k)-yn(k)i＝1，2，…，n，然后将辨识参数-权值w_i(k)和r_i经过求逆之后代入到控制器中，得到控制器的控制参数和在线辨识模块中的Backlash模块的算法如下式所示：其中，uc_i′(k)为在线辨识模块中的Backlash模块的输出信号；ur_i′(k)为在线辨识模块中的Backlash模块的输入信号；r_i等于Backlash模块的输出信号与输入信号的峰值之比，取值0～1；求逆算法如下式所示：$\bar{a}=\frac{1}{a}$${\bar{w}}_i=\frac{-w_i}{(\bar{a}+\underset{j=1}{\overset{i}{\Sigma }}{w}_j)(\bar{a}+\underset{j=1}{\overset{i-1}{\Sigma }}{w}_j)},i=\mathrm{0,1},...,n$其中：a取1，表示控制器相对应的Backlash模块的权值；表示控制器相对应的Backlash模块的值将和传递到控制器，迭代计算；(3)输出由激励信号sin(k)和响应信号dn(k)组成的图像，该图像以激励信号sin(k)为横坐标，响应信号dn(k)为纵坐标，当该图像趋近直线时，完成离子交换聚合体金属合成物的控制。