三自由度压电偏摆台耦合迟滞模型建模与逆补偿

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	三自由度压电偏摆台耦合迟滞模型建模与逆补偿
	司马津甫 ; 赖磊捷 ; 李朋志; 方宇 ; 朱利民
	2023-10-25
发表期刊	光学精密工程
卷号	31 期号:20 页码:2964-2974
摘要	为了解决三自由度压电驱动纳米偏摆台中的多轴耦合与迟滞问题，设计了一种可以同时表征多个压电驱动器间耦合效应及其自身迟滞效应的耦合迟滞模型，并利用其逆模型进行前馈补偿以提升平台的定位和轨迹跟踪精度。首先，搭建了三自由度压电驱动偏摆台的控制系统并建立其运动学模型，将末端平台三自由度运动转化为三个压电驱动器的输出。然后，建立基于Prandtl-Ishlinskii模型的耦合迟滞模型，并对该模型及其逆模型的参数进行辨识。最后，通过开环逆模型前馈补偿来验证模型的有效性，并利用结合逆模型前馈和反馈的复合控制方法进行轨迹跟踪控制。实验结果表明：逆模型开环前馈补偿使三个压电驱动器间最大耦合位移均降低了70%以上，证明了所建立耦合迟滞模型的有效性，结合闭环反馈的复合控制方法对空间轨迹进行跟踪的最大均方根误差仅为0.06 mrad和0.42μm，相比单纯闭环反馈分别减少了72%和87.5%，最大误差也减少了76%以上，有效消除了平台中耦合迟滞的影响，提高了平台的定位精度。
文献类型	期刊论文
条目标识符	http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/68342
专题	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
作者单位	1.上海工程技术大学机械与汽车工程学院 2.格鲁斯特大学计算与工程学院 3.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 4.上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	司马津甫,赖磊捷,李朋志,等. 三自由度压电偏摆台耦合迟滞模型建模与逆补偿[J]. 光学精密工程,2023,31(20):2964-2974.
APA	司马津甫,赖磊捷,李朋志,方宇,&朱利民.(2023).三自由度压电偏摆台耦合迟滞模型建模与逆补偿.光学精密工程,31(20),2964-2974.
MLA	司马津甫,et al."三自由度压电偏摆台耦合迟滞模型建模与逆补偿".光学精密工程 31.20(2023):2964-2974.

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三自由度压电偏摆台耦合迟滞模型建模与逆补（3230KB）	期刊论文	出版稿	开放获取	CC BY-NC-SA	浏览下载