Controle de aprendizado iterativo inverso em domínio de frequência em malha fechada para plataforma de microposicionamento flexível acionada eletricamente

ZHANG Xu ,  

LAI Lei-jie ,  

LI Peng-zhi ,  

ZHU Li-min ,  

摘要

Para superar os problemas de ressonância de baixa amortecimento e diferenças nas características dinâmicas existentes em uma plataforma de microposicionamento flexível acionada por motor de bobina móvel em ampla faixa de movimento, foi utilizada um método composto de controle de aprendizado iterativo inverso em domínio de frequência em malha fechada, com compensação feedforward orientada por dados integrados e controle PI com correção de avanço de fase para controle de alta velocidade e alta precisão. Primeiramente, foi construído um sistema de microposicionamento com mecanismo flexível duplo paralelogramo acionado por motor de bobina móvel, e modelos dinâmicos identificados para diferentes pontos de operação. Em seguida, para melhorar a estabilidade relativa do sistema, foi projetado um controlador PI com um elemento de correção de avanço de fase. Ao mesmo tempo, utilizou-se dados de entrada e saída para estimar online a função de resposta em frequência do sistema e realizar compensação feedforward para eliminar melhor o efeito da ressonância. Por fim, experimentos de acompanhamento foram realizados com o método proposto e comparados com outros métodos. Os resultados experimentais mostraram que o erro máximo de acompanhamento da trajetória triangular desejada foi de 0,175%; em comparação com o controle PID, controle PI com avanço de fase e controle feedforward do modelo inverso da função de transferência, o erro quadrático médio do acompanhamento foi reduzido em 8,75, 5,43 e 2,21 vezes, respectivamente, atendendo bem aos requisitos de alta precisão, alta velocidade e forte capacidade de rejeição a interferências no micro e nano posicionamento de grande curso.

关键词

motor de bobina móvel;plataforma de microposicionamento;mecanismo flexível;avanço de fase;aprendizado iterativo inverso em domínio de frequência

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