【技术实现步骤摘要】
一种基于增益策略的微电子机械系统的控制方法及系统
本专利技术属于控制
，尤其涉及一种基于增益策略的微电子机械系统的控制方法。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。微电子机械系统技术是建立在微米或纳米技术基础上发展而来的21世纪前沿技术之一，其包括对微米或纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制等一系列技术。它是将机械构件、光学系统、驱动部件、电控系统集成为一个整体单元的微型系统。这种微电子机械系统不仅能够采集、处理与发送信息或指令，还能够按照所获取的信息自主地或根据外部的指令采取对应的行动。它能用微电子技术和微加工技术相结合的制造工艺，制造出各种性能优异、价格低廉、微型化的传感器、执行器、驱动器和微系统。微电子机械系统是近年来发展起来的一种新型多学科交叉的技术，该技术将对未来人类生活产生不可忽视的影响。它已被应用到机械、电子、化学、物理、光学、生物、材料等众多学科中。微电子机械系统的控制问题一直备受关注，其控制方法大都经过反步设计或者滑模控制等策略，但是反步...
【技术保护点】
1.一种基于增益策略的微电子机械系统的控制方法，其特征是，包括：/n根据微电子机械系统的内部运行机理，将系统的内部相关信息进行量化处理，建立微电子机械系统动态模型；/n建立控制器，实现系统信号渐近稳定控制的目标；/n将微电子机械系统动态模型系统状态进行坐标变换得到新的系统，将所建立的控制器带入新的系统；/n基于新的系统构造李雅普诺夫函数，对李雅普诺夫函数求导，确定静态增益系数的大小；/n对李雅普诺夫函数导数进行整理，控制器保证微电子机械系统的信号渐近稳定。/n
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种基于增益策略的微电子机械系统的控制方法，其特征是，包括：
根据微电子机械系统的内部运行机理，将系统的内部相关信息进行量化处理，建立微电子机械系统动态模型；
建立控制器，实现系统信号渐近稳定控制的目标；
将微电子机械系统动态模型系统状态进行坐标变换得到新的系统，将所建立的控制器带入新的系统；
基于新的系统构造李雅普诺夫函数，对李雅普诺夫函数求导，确定静态增益系数的大小；
对李雅普诺夫函数导数进行整理，控制器保证微电子机械系统的信号渐近稳定。
2.如权利要求1所述的一种基于增益策略的微电子机械系统的控制方法，其特征是，所述微电子机械系统动力学方程组为：
其中：x、y分别代表微电子机械系统在X、Y轴方向上的位移，exx、eyy分别代表在X、Y轴方向上微电子机械的弹性系数，dxx、dyy分别代表在X、Y轴方向上微电子机械的阻尼系数，exy、dxy代表由于加工误差引起的耦合参数，m代表微电子机械质量块的质量，a为质量块自转的角速度，ux、uy分别代表在X、Y轴方向上的输入控制力，分别为x(y)关于时间的一阶导数和二阶导数。
3.如权利要求1所述的一种基于增益策略的微电子机械系统的控制方法，其特征是，所述微电子机械系统动力学方程组的无量纲化方程组写为矩阵形式：
其中：x1＝x、y1＝y、其分别代表的微电子机械系统在X、Y轴方向上位移和加速度，则将他们定义为微电子机械系统的信号；
4.如权利要求1所述的一种基于增益策略的微电子机械系统的控制方法，其特征是，控制器：
其中：r是一个的大于1的待定常数；a1、a2为一组赫尔维兹系数。
5.如权利要求1所述的一种基于增益策略的微电子机械系统的控制方法，其特征是，令：z1＝x1、z3＝y1、则将所设计的控制器带入z系统可得：
其中：z＝(z1z2z3z4)T、F＝(0f10f2)T，
6.如权利要求1所述的一种基于增益策略的微电子机械系统的控制方法，其特征是，构造李雅普诺夫函数：
技术研发人员：朱菲，李含丰，段志宇，张宪福，常艳洁，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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