분수 차수 슬라이딩 모드 자기 방해 기반 압전 위치 결정대 궤적 추적 제어

ZHENG Houqiang ,  

KANG Shengzheng ,  

WANG Haowen ,  

LI Tao ,  

摘要

압전 위치 결정대의 고정밀 추적 제어를 실현하기 위해 히스테리시스, 모델 불확실성 및 부하 교란과 같은 비선형 요인이 압전 위치 결정대 운동 정밀도에 미치는 영향을 고려하여 분수 차수 종단 슬라이딩 모드 자기 방해 제어기를 설계하여 시스템의 고정밀 추적 제어 성능을 달성하였다. 먼저 분수 차수 이론, 종단 슬라이딩 모드 이론 및 자기 방해 이론을 결합하여 시스템 상태 추적 오차가 유한 시간 내에 수렴하도록 하였다. 그런 다음 개선된 fal 비선형 함수를 기반으로 진동을 더욱 줄이기 위해 새로운 연속 미분 가능한 접근법을 설계하였다. 마지막으로 압전 위치 결정대에서 궤적 추적 비교 실험을 수행하였으며, 실험 결과 진폭 10 μm의 사인파 기대 궤적과 부하 중량 200 g에서 설계된 제어기의 평균제곱근오차가 0.0246 μm로 PID, 정수 차수 종단 슬라이딩 모드, 신경망 정수 차수 종단 슬라이딩 모드 세 가지 제어 방법에 비해 각각 76.66%, 48.00%, 43.32%의 평균제곱근오차 정확도 향상을 보였으며, 40 Hz 참조 신호 하에서 분수 차수 종단 슬라이딩 모드 자기 방해 제어기는 압전 위치 결정대의 평균제곱근오차를 0.1869 μm로 감소시켰고 다양한 부하 하에서 모두 우수한 추적 성능을 나타내어 진동 현상을 완화하고 모델 불확실성 및 부하 교란에 대해 강한 강인성을 갖는 것으로 나타났다.

关键词

압전 위치 결정대;분수 차수;슬라이딩 모드 제어;Fal 함수;확장 상태 관측기

阅读全文