[发明专利]一种三自由度压电作动平台的辨识与补偿控制方法在审
| 申请号： | 201910587716.9 | 申请日： | 2019-07-02 |
| 公开（公告）号： | CN110531708A | 公开（公告）日： | 2019-12-03 |
| 发明（设计）人： | 朱晓锦;胡佳明;高志远;张合生;苗中华;方昱斌 | 申请（专利权）人： | 上海大学 |
| 主分类号： | G05B19/414 | 分类号： | G05B19/414 |
| 代理公司： | 31205 上海上大专利事务所(普通合伙) | 代理人： | 何文欣<国际申请>=<国际公布>=<进入 |
| 地址： | 200444*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 动平台 三自由度 压电 三轴 补偿控制 控制电路 前馈控制 辨识 串联 系统参数辨识 下位机控制 参考输入 控制方式 控制算法 模型实现 上下位机 系统辨识 系统建模 传统的 多耦合 工控机 嵌入式 上位机 下位机 位机 指令 发送 | ||
1.一种三自由度压电作动平台的嵌入式辨识与补偿控制方法，其特征在于如下步骤：
(1)扩展传统的Bouc-Wen模型使之适用于多轴、耦合情况下，作动平台的系统辨识；
(2)基于三自由度Bouc-Wen模型和遗传算法对作动平台进行系统辨识；
(3)基于逆三自由度Bouc-Wen模型实现补偿控制方算法；
(4)基于上下位机技术搭建平台控制回路。
2.根据权利要求1所描述的扩展传统Bouc-Wen模型，基于三自由度Bouc-Wen模型和遗传算法的系统辨识，其特征在于如下步骤：
(1)将传统Bouc-Wen模型扩展为三自由度Bouc-Wen模型
其中，列向量分别表示三轴作动平台x，y，z轴的位移输出；与此对应，分别表示三轴作动平台的输入电压，以及迟滞状态；A，B，Γ分别表示待辨识的系统矩阵参数，表示哈达玛积；
(2)将三自由度Bouc-Wen模型拆解为两部分，分别描述当前轴输入电压与当前轴输出位移的关系，以及其他轴输入电压与当前轴输出位移之间的关系
(3)基于(2)式和遗传算法辨识当前轴输入电压与当前轴输出位移的关系；
(4)通过(2)式和(3)式得到
基于(4)式和遗传算法得到其他轴输入电压与当前轴输出位移之间的关系；至此，三自由度Bouc-Wen模型辨识完成。
3.根据权利要求1，基于逆三自由度Bouc-Wen模型实现补偿控制方算法、基于上下位机技术搭建平台控制回路其特征在于：
(1)通过上下位机的方式搭建三自由度压电作动平台的控制电路；
(2)下位机选用FPGA，并基于逆三自由度Bouc-Wen模型将下列控制方程式(5)写入FPGA以实现补偿控制；
U＝D+[yref+H(U)] (5)
(3)上位机选用高性能工控机，上下位机的通讯方式采用CAN总线。
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