基于系统辨识模型的超磁致伸缩微位移执行器优化PID控制研究

摘要

超磁致伸缩执行器可用于亚微米级的微位移运动，但由于超磁致伸缩材料本构方程的复杂性，使得超磁致伸缩执行器的建模与控制问题异常复杂。本研究利用系统辨识的方法，以超磁致伸缩执行器的阶跃响应实验数据作为辨识数据，确定超磁致伸缩执行器的系统模型，并对辨识模型的可信性进行了分析，同时以系统辨识模型作为超磁致伸缩执行器的系统模型对超磁致伸缩执行器进行PID控制，并对PID控制参数进行优化，研究结果可见优化后PID控制的控制精度能够达到0.5.m以内。此系统模型与控制方法对于应用在超磁致伸缩材料线性工作区的超磁致伸缩执行器的精确位置控制具有很好的指导意义，其方法简化了控制器的设计，并能提供足够的控制精度。