迟滞非线性系统的建模与控制-控制理论与应用.pdfVIP

第22卷第2期 控 制 理 论 与 应 用 V0l1．22No．2 2005年4月 ControlTheory＆Applications Apt．2005 文章缩号：1000—8152(20o5)o2—0281—07 迟滞非线性系统的建模与控制 李春涛 ，谭永红 (1．南京航空航天大学 自动化学院，江苏 南京210016；2．桂林电子工业学院智能系统与工业控制研究室，广西 桂林 541004) 摘要：介绍了对不平滑、多映射迟滞非线性系统的研究成果，重点阐述了迟滞建模与控制器设计的研究现状． 详细地分析比较了Preisach模型和线性迟滞模型优缺点．在控制器设计方法方面，比较了常用的两类基于逆模型补 偿方案的特点、差别和适应范围，并扼要论述了其他控制方案．最后 ，对迟滞研究中仍需解决的问题和未来发展方 向进行了探讨． 关键词：Preisach模型；压电执行器；迟滞非线性；逆模型；自适应控制 中图分类号：TP18 文献标识码：A Modelingandcontrolfornonlinearsystemswithhysteresis LIChun—tao，TAN Yong—hong (1．CoHegeofAutomation，NanjingUniversityofAeronauticsand~ tics，Nanj~ Jiangsu210016，QliIla； 2．InstituteofIntelligentSystemsandControlF~gineering，GuilinUniversityofElectrtmicTechnology，Guilinc_mngxi451004，Oaina) Abst ：Thispaperintroducestheresearchachievementofnonlinearsystemswithhysteresis。whichisanon-snmolhand multi-valued-mappingnonlinearity．ItfocusesonthelatestapproachesofmodelingmadconlroUerdesignforsysterm wim hys- tereisnonlineari~．Thecom~ sonandanalysisofthetWOmostpopularmodelsusednicontrollerdesign．i．e．Preisachmodel andlinearmodels，alepresentedni ordertoshow theiradvantagesanddisadvantages．Then，theniverse-modelbasedcompensa- fionschemeslnc1咖 thedynamicalcontrolandthestaticcontrolaleillustratedtocomparetheirfeatures，diffelellO~，andthe conditionsforapplications．Moreover，scIleothercontrollersalealsobrieflydescribed．Atlast，adiscussionontheresearchnithe futureisgiven． Keywords：Preisachmodel；piezo-acttmtor；hysteresisnolinearity；niversemodel；adap~vecontrol 1 引言(Introduction) 由于记忆合金和压电陶瓷具有定位精度高、驱 动力大和快速响应能力等优点而被广泛应用在精密 加工机床，航天飞机的柔性机械手臂和天文望远镜 的定位系统中 J．然而存在于这些系统中的迟滞非 线性不仅会降低系统的控制精度，还会产生与输入 信号幅值相关的相移和谐波失真，从而削弱了闭环