一种改进的形状记忆合金驱动器自适应控制算法的初步研究.pdfVIP

· 142 · 材料导报B：研究篇 2012年4月(下)第26卷第4期 一 种改进的形状记忆合金驱动器 自适应控制算法的初步研究 罗洪艳，陈义安，高 翱，刘 宁，廖彦剑 (重庆大学生物．712程学院，重庆 400030) 摘要 针对形状记忆合金驱动器的非线性迟滞特性，提 出了一种改进的自适应控制算法。该算法以MKP逆 模型为前馈补偿器，通过选择性 自适应律调整模型参数，从而实现动态磁滞补偿，以达到实时准确控制。采用仿真实 验对其性能进行 了初步验证。结果表明，该算法具有收敛速度快、运算负荷小、抗噪能力强等优点，适合于实时控制 应 用 。 关键词 形状记忆合金驱动器 磁滞算子理论 自适应控制 计算机仿真 中图分类号：TG139+．6 文献标识码 ：A PreliminaryStudyofanImprovedAdaptiveControlAlgorithm for ShapeM emoryAlloyActuators LUOHongyan，CHENYian，GAOXuan，LIU Ning，LIAOYanjian (BioengineeringInstitute，ChongqingUniversity，Chongqing400030) Abstract Accordingtononlinearhysteresischaracteristicsofshapememoryalloyactuators，animprovedadap— tivecontrolschemewasproposed。whichinvolvestheuseoftheinverseMKPhysteresismodelasafeed-forwardeom— pensatorandtheselectiveparameteradaptationlaw forupdatingparameters，inordertorealizedynamichysteresis compensationandaccordinglyaccurate system controlin real—time．Itsperformanceswereevaluatedpreliminarily throughtheuseofcomputersimulations．Theresultsindicatethatitisadvantageousinrapidparameterconvergence， reducedcomputationloadandstronganti—noiseability，thereforesuitableofrreal—timecontrolapplications． Keywords shapememoryalloyactuators，hysteresisoperatortheory，adaptivecontrol，computersimulation 应法在每个采样周期更新全部参数 (以下称作全局性 自适应 0 引言 律)，～方面会造成参数收敛速度慢，另一方面加大了运算负 形状记忆合金(Shapememoryalloy，SMA)作为新型驱 荷，尤其不适用于涉及多个 SMA 驱动器的实时控制应 动器在航天、电子、土木、医疗、自动控制等多个领域具有广 用 。 阔的应用前景_l】j。然而其本身具有的复杂非线性迟滞特 针对上述问题 ，本研究提出了一种基于改进的KP磁滞 性，不仅会带来控制难题，而且还会影响系统性能。为了消 模型(以下称作MKP模型)与选择性 自适应律的控制方案， 除迟滞非线性对系统的不 良影响，