一种压电执行器迟滞非线性建模方法及应用技术

技术编号:21833370 阅读:36 留言:0更新日期:2019-08-10 18:16
本发明专利技术涉及一种基于改进混沌量子粒子群的压电执行器建模方法及应用,所述建模方法采用Bouc‑Wen模型构建压电执行器的迟滞非线性模型,Bouc‑Wen模型的参数由改进混沌量子粒子群算法辨识获得;所述改进混沌量子粒子群算法进行参数辨识的步骤包括:初始化解空间;采用量子粒子群算法对解空间进行迭代计算,在每次迭代后计算早熟系数,判断该早熟系数是否在连续设定次数下均大于设定值,若是,则基于当前最优解获得新的搜索范围,以该新的搜索范围进行混沌搜索,获得新的全局最优位置;在迭代结束后,基于最终的全局最优位置获得Bouc‑Wen模型参数。与现有技术相比,本发明专利技术具有能有效模拟迟滞非线性、参数辨识精度高等优点。

A Hysteresis Nonlinear Modeling Method for Piezoelectric Actuators and Its Application

【技术实现步骤摘要】
一种压电执行器迟滞非线性建模方法及应用
本专利技术属于控制工程
,涉及一种压电执行器,尤其涉及一种基于改进混沌量子粒子群优化的压电执行器迟滞非线性建模方法及应用。
技术介绍
随着微电子技术、通讯技术和超精密加工等技术的飞速发展,精密伺服领域对精密定位技术的要求越来越高。压电执行器具有功耗小、响应快、驱动力大、位移分辨率高等优点,因此,其已广泛应用于精密伺服的各个领域。然而,由于压电执行器具有迟滞非线性特性,操作系统的精度和稳定性会受到不同程度的影响,国内外专家学者提出了相应的模型描述迟滞现象。德国物理学家F.Preisach提出通过并联多个独立的迟滞算子建立迟滞模型,但是该模型多用于描述静态迟滞现象,其准确性多依赖于实验数据与算法。德国物理学家L.Prandtl和苏联物理学家Ishlinskii作出改进,提出Prandtl-Ishlinskii模型,但其精度较差且上升和下降曲线必须对称。除了算子模型,微分方程模型亦可表征迟滞现象的内在规律,其中,Bouc-Wen模型简洁高效,且由于该模型具有多样性和可跟踪性,其应用范围正在不断拓宽。近年来,众多学者相继提出了支持向量机模型、多项本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于改进混沌量子粒子群优化的压电执行器迟滞非线性建模方法,其特征在于,该方法采用Bouc‑Wen模型构建压电执行器的迟滞非线性模型,所述Bouc‑Wen模型的参数由改进混沌量子粒子群算法辨识获得;所述改进混沌量子粒子群算法进行参数辨识的步骤包括:1)初始化解空间;2)采用量子粒子群算法对所述解空间进行迭代计算,在每次迭代后计算早熟系数,判断该早熟系数是否在连续设定次数下均大于设定值,若是,则基于当前最优解获得新的搜索范围,以该新的搜索范围进行混沌搜索,获得新的全局最优位置;3)在迭代结束后,基于最终的全局最优位置获得Bouc‑Wen模型的参数。

【技术特征摘要】
1.一种基于改进混沌量子粒子群优化的压电执行器迟滞非线性建模方法,其特征在于,该方法采用Bouc-Wen模型构建压电执行器的迟滞非线性模型,所述Bouc-Wen模型的参数由改进混沌量子粒子群算法辨识获得;所述改进混沌量子粒子群算法进行参数辨识的步骤包括:1)初始化解空间;2)采用量子粒子群算法对所述解空间进行迭代计算,在每次迭代后计算早熟系数,判断该早熟系数是否在连续设定次数下均大于设定值,若是,则基于当前最优解获得新的搜索范围,以该新的搜索范围进行混沌搜索,获得新的全局最优位置;3)在迭代结束后,基于最终的全局最优位置获得Bouc-Wen模型的参数。2.根据权利要求1所述的基于改进混沌量子粒子群的压电执行器建模方法,其特征在于,所述早熟系数pm的表达式为:式中,fgbest是全局最优适应度值,mfit是粒子平均位置的适应度值。3.根据权利要求1所述的基于改进混沌量子粒子群的压电执行器建模方法,其特征在于,所述设...

【专利技术属性】
技术研发人员:邓亮刘萍
申请(专利权)人:上海电力学院
类型:发明
国别省市:上海,31

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