一种压电驱动主被动一体化隔振系统的输出反馈滑模预测控制方法

    公开(公告)号:CN119126552A

    公开(公告)日:2024-12-13

    申请号:CN202411036871.9

    申请日:2024-07-31

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种压电驱动主被动一体化隔振系统的输出反馈滑模预测控制方法。本发明的目的是解决隔振系统控制中忽略的致动器输入输出特性、系统状态不可测、和不匹配扰动影响振动抑制性能的问题,并在控制算法中考虑优化和输入约束。本发明的方法考虑到主被动一体化隔振系统中忽略的执行器输入输出特性、系统不可测状态、以及未考虑的不匹配扰动会限制滑模预测控制算法的振动抑制效果,设计了基于控制导向模型的输出反馈滑模预测控制算法,以实现对振动信号的抑制。本发明提升了振动抑制的性能并推动了其实际工程应用。

    压电微动平台基于Hopfield神经网络估计器的自适应控制方法

    公开(公告)号:CN114397820B

    公开(公告)日:2023-09-19

    申请号:CN202210045711.5

    申请日:2022-01-16

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种压电微动平台基于Hopfield神经网络估计器的自适应控制方法,属于微纳控制技术领域。将压电微动平台表征为带有迟滞输入的离散非仿射非线性函数的形式,在广义Lipschitz条件下,采用动态线性化方法和最优算法设计自适应控制器,然后设计Hopfield神经网络估计器对控制器未知参数进行在线调整,该方法利用系统已知的先验知识将系统迟滞非线性描述为可公式化的Bouc‑Wen模型,避免对影响系统性能敏感因素考虑不全而导致闭环系统精度不高甚至失稳的问题。Hopfield神经网络估计器对系统输出值进行估计,直观地反应估计器性能,所设计控制器无需离线建模就能实现压电微动平台的高精度跟踪控制。

    一种考虑非对称率相关迟滞输入的压电微定位平台有限时间自适应模糊动态面控制方法

    公开(公告)号:CN116360270A

    公开(公告)日:2023-06-30

    申请号:CN202310408098.3

    申请日:2023-04-17

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种考虑非对称率相关迟滞输入的压电微定位平台有限时间自适应模糊动态面控制方法,本发明的目的是解决目前控制方法存在的状态变量难以获取、控制器暂态性能差且非对称率相关迟滞特性难以处理的问题。步骤为:步骤1:建立压电微定位平台的数学模型;步骤2:利用迟滞补偿器消除非对称率相关迟滞,构造模糊状态观测器以估计难以测量的系统状态;步骤3:基于一阶跟踪微分器和动态面技术设计自适应更新律、跟踪微分补偿机制以及虚拟控制律;对模糊逻辑系统更新;步骤4:利用有限时间自适应模糊动态面控制器,结合李雅普诺夫稳定性理论和有限时间收敛性准则,选取合适的设计参数,保证闭环系统在有限时间内稳定。

    压电驱动微定位平台的无抖振滑模控制方法

    公开(公告)号:CN111880470B

    公开(公告)日:2023-02-03

    申请号:CN202010454454.1

    申请日:2020-05-26

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种压电驱动微定位平台的无抖振滑模控制方法,属于精密运动控制领域。本发明的目的是采用基于粒子群的约束广义预测算法实现平台精密定位控制的压电驱动微定位平台的无抖振滑模控制方法。本发明的步骤是:建立基于Duhem的带有未知扰动的压电驱动微定位平台系统模型,并且根据其系统模型推导出压电驱动微定位平台系统状态关系方程;设计基于扰动估计器的无抖振等效滑模控制器,得到控制信号,并且控制压电驱动微定位平台系统状态关系方程,从而实现对压电驱动微定位平台的高精度定位控制。本发明用粒子群优化算法代替广义预测控制中的滚动优化过程对输入约束与输入变化率约束进行处理,实现压电陶瓷微定位平台的精密定位控制,可扩展到更多优化问题的求解,解决更多领域的问题。

    压电驱动微定位平台Duhem动态迟滞建模方法

    公开(公告)号:CN111931411B

    公开(公告)日:2022-05-27

    申请号:CN202010447420.X

    申请日:2020-05-25

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种压电驱动微定位平台Duhem动态迟滞建模方法,属于控制工程技术领域。本发明的目的是通过改进模型的静态特性,建立Duhem动态模型对压电驱动微定位平台进行频率相关动态迟滞建模的压电驱动微定位平台Duhem动态迟滞建模方法。本发明步骤是:获得离散的改进Duhem静态模型用于描述压电驱动微定位平台的静态迟滞特性部分,利用串联方式获得一种参数在线自适应调节的Duhem动态模型,通过压电驱动微定位平台实验系统实时测量、采集输入输出数据对,然后基于梯度下降算法对Duhem动态模型中的神经网络权值参数进行在线更新,最终获得精确的动态迟滞建模结果。本发明为压电驱动微定位平台的控制器设计奠定了精确的模型基础。

    一种基于压电效应的自发电遥控器

    公开(公告)号:CN114268244A

    公开(公告)日:2022-04-01

    申请号:CN202111624211.9

    申请日:2021-12-28

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于压电效应的自发电遥控器,属于自发电遥控器技术领域。本发明包括壳底、压电振子、旋转施力结构、能量收集存储模块、信号发射模块和壳顶。本发明通过拉动旋转施力机构中的齿条,齿条带动主动轮,主动轮带动从动轮,从动轮通过锥齿轮副带动拨动杆转动,从而拨动压电振子,使压电振子发生振动产生电能,将电能收集并存储到能量收集存储模块中,以供信号发射模块使用。本发明中通过使用主动轮直径大于从动轮的方式,使从动轮角速度远大于主动轮角速度,使在齿条移动短距离的情况下使拨动杆旋转更多的圈数,从而拨动压电振子振动更多次,发出更多的电能;本发明通过从动轮与锥齿轮配合的方式,节省更多的空间。

    血管机器人耦合建模及鲁棒自适应控制方法

    公开(公告)号:CN113655712A

    公开(公告)日:2021-11-16

    申请号:CN202110604422.X

    申请日:2021-05-31

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种血管机器人耦合建模及鲁棒自适应控制方法,属于控制技术领域。本发明的目的是基于螺旋理论、对偶四元数建立血管机器人姿轨一体化运动学、动力学耦合模型,设计重力‑浮力补偿装置,并充分分析血液脉动流场效应的影响,最后设计具有一定控制精度鲁棒自适应控制方案的血管机器人耦合建模及鲁棒自适应控制方法。本发明建立血管机器人姿轨一体化运动学、动力学耦合模型;建立重力‑浮力补偿装置;结合血管壁运动对血液流速的影响最终对血管机器人所受阻力进行分析;设计鲁棒自适应控制器。本发明可在血液中不接触血管进行螺旋游动,从而实现血管机器人对血管组织无损伤的效果,对血管机器人在医疗领域的应用有着重要的意义。

    压电直线电机的滤波器型二阶终端离散滑模控制器

    公开(公告)号:CN113315413A

    公开(公告)日:2021-08-27

    申请号:CN202110675463.8

    申请日:2021-06-17

    Abstract: 一种压电直线电机的滤波器型二阶终端离散滑模控制器,属于控制工程技术领域。本发明的目的是减弱了传统离散滑模控制器在对强非线性被控对象进行控制时超调较大、调节时间较长、易振荡等问题对控制精度的影响,实现了对压电直线电机高精度控制的压电直线电机的滤波器型二阶终端离散滑模控制器。本发明根据频域性能指标设计串联校正控制器;在设计的串联校正控制器基础上,引入扰动估计项,建立带有扰动估计的压电直线电机的等效输入‑输出动态模型;在系统精确模型难以获得的情况下,设计基于带有扰动估计的动态模型设计滤波器型2‑TDSMC。本发明对提高电机的定位精度,推进超高精密领域与集成电路制造产业的发展具有十分重要的研究意义。

    磁控形状记忆合金执行器位移控制方法

    公开(公告)号:CN111796518B

    公开(公告)日:2021-08-20

    申请号:CN202010519724.2

    申请日:2020-06-09

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种磁控形状记忆合金执行器位移控制方法,属于智能材料及其机构建模与控制领域。本发明的目的是将神经网络与迭代学习控制相结合,设计了基于神经网络的迭代学习控制器,并给出系统初始状态在有界范围内变化时系统收敛条件的磁控形状记忆合金执行器位移控制方法。本发明步骤是:建立可以描述磁控形状记忆合金执行器率相关迟滞非线性的Volterra级数模型,并利用神经网络构建Volterra级数的核函数;采用神经网络拟合迭代学习控制器,并给出系统初始状态在有界范围内变化时系统的收敛条件。本发明不但放宽了迭代学习控制的适用条件,更符合实际应用环境,还提高了迭代学习控制的鲁棒性,提升控制品质。

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