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基于灰色预测.模糊控制提高PZT的运动精度
  • ISSN号:1671-7848
  • 期刊名称:《控制工程》
  • 时间:0
  • 分类:TP27[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]上海理工大学机械工程学院,上海200093
  • 相关基金:国家自然科学基金(51375314,50975179);上海市教委科研创新资助项目(11ZZ136).
中文摘要:

压电陶瓷由于其可以实现纳米级的定位精度,被广泛应用于高精度定位系统和微精细加工等领域。但压电陶瓷微位移系统的固有特性、制造缺陷以及如噪声、振动等使用环境的影响,使得其微动精度难以达到预期的理论要求。为了提高微位移系统的运动的精度,采用灰色预测控制和模糊控制的联合控制方式的方法,分别以输入步进电压10mv和100mv的情况下对压电陶瓷微位移系统的运动位移进行实验。灰色预测控制可以在任何环境和未知因素的情况下,可以实现未来态势的控制,属于超前控制,再而模糊控制根据之前采集的数据制定模糊规则和算法,进一步对输入量和反馈量的精确控制,结合各自的优势特点,从而提高压电陶瓷微位移系统的运动精度。通过反复的实验研究,结果使得系统的平均运动精度在两种输入下分别提高了3.5倍和2.7倍。该方法方案大大地改善了压电陶资微位移系统的运动精唐且有实际的可行性。

英文摘要:

Due to the realization of nano-scale position precision, piezoelectric ceramic are widely used in the fields, such as high precision positioning system, micro-fine process and so on. But the inherent features and the manufacturing defects of piezoelectric displacement systems, as well as the impacts of circumstances such as noise, vibration and so on, make the micro-displacement precision hardly meet the expected theoretical requirement. In order to improve the accuracy of micro-displacement system movement, the method of the grey predictive control and fuzzy control is adopted, experiments of movement displacement of piezoelectric micro displacement system by step 10 mv and 100 mv are conducted respectively. Grey prediction control, in any environment or under the condition of unknown factors, can realize the control of the future situation, belonging to the advanced control, furthermore the fuzzy control, according to the data pre-collected, establishes fuzzy rules and algorithm, and then controls the inputs and feedbacks precisely, combining with their respective advantages, so as to improve the motion precision of piezoelectric micro-displacement system. Through repeated experiments and researches, the average motion precision of the system increases 3.5 times and 2.7 times respectively with two kinds of inputs. This solution greatly improves the movement accuracy of piezoelectric micro-displacement system and has validated practical feasibility.

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期刊信息
  • 《控制工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:东北大学
  • 主编:柴天佑
  • 地址:沈阳市东北大学310信箱
  • 邮编:110004
  • 邮箱:kzgcbjb@mail.neu.edu.cn
  • 电话:024-23883498 83688973
  • 国际标准刊号:ISSN:1671-7848
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1476/TP
  • 邮发代号:8-216
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国剑桥科学文摘,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:10591