国家自然科学基金(61174044)
- 作品数：8 被引量：69H指数：5
- 相关作者：张承进赵学良魏强张栋张桂林更多>>
- 相关机构：山东大学泰山学院青岛理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金泰安市科技发展计划项目山东省优秀中青年科学家科研奖励基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术电子电信更多>>
- 自动巡航汽车自适应逆控制的建模与仿真被引量：3
- 2014年
- 研究神经网络非线性系统的自适应建模和逆建模策略用于非线性的自动巡航系统的控制及可行性。通过对自适应逆控制方法与现行的反馈控制、模糊控制、PID控制进行对比,并在有干扰的情况下系统需要一定的收敛时间,通过运用Matlab软件进行仿真。根据仿真结果分析,当对象输出没有受到干扰时,其在线辨识对象模型和逆模型有十分好的效果;当对象输出存在一些干扰时,由于干扰的存在,需要一段时间来将两个辨识模型收敛。因此,基于动态神经网络的非线性自适应逆控制系统是十分可行的。
- 李世一解淑英杜绍研
- 关键词：自适应逆控制神经网络非线性系统
- 离散化正弦电压作用下的压电驱动器蠕变特性被引量：4
- 2014年
- 研究了具有不同离散化台阶的正弦电压对压电陶瓷驱动器蠕变大小以及蠕变起始时间的影响,采用新的数学模型分析了低频下压电陶瓷驱动器的蠕变特性。首先,对0.025Hz/0V^60V正弦电压输入信号进行了5种倍数关系的离散化,分析了蠕变与输入电压的关系以及蠕变与输入台阶电压压差的关系。然后,按照提出的数学模型,在符合文中所述两种准则前提下,对蠕变起始时间进行了预测。实验结果表明,上升段蠕变变化范围最大出现在台阶电压等于47.7V时,而下降段蠕变变化范围最大出现在台阶电压等于12.3V;相比于20个台阶,320个台阶对应的上升段最大蠕变增长量下降了899.5%,而在下降段最大蠕变的这一比值增大到了936.9%。使用所提公式对蠕变起始时间进行预测,得到当台阶电压为12.3V时,20、40、80、160、320个台阶的蠕变起始时间分别在0.959、0.911、0.813、0.664和0.016ms以后。蠕变与输入电压以及蠕变与输入台阶电压差值都是迟滞关系,并且台阶蠕变随着台阶数量的增加而减小。不同离散化的电压信号改变了蠕变的起始时间,台阶电压数量越多,蠕变起始时间越早。
- 赵学良张承进顾建军刘红波李康
- 关键词：压电驱动器蠕变
- Modeling and Control of Rate-Dependent Hysteresis in Piezoelectric Actuators
- ＜正＞Piezoelectric actuators show dependency of the output displacement on the rate of change of the applied inp...
- ZHANG GuilinZHANG ChengjinGU Jason
- 文献传递
- 压电驱动器记忆特性迟滞非线性建模被引量：10
- 2012年
- 考虑压电驱动器固有的迟滞特性对驱动器定位精度的影响,提出了一种精确描述压电驱动器迟滞非线性特性的建模方法。根据迟滞曲线的运动规律,并且考虑迟滞曲线的记忆更新特性,新的迟滞数学模型修正了单纯采用抛物线拟合时的建模误差。为了验证模型的有效性,以PST150/7/40VS12型压电陶瓷驱动器为例进行了试验研究。研究显示,采用抛物线迟滞模型对一阶反转输入信号进行预测时,最大误差为0.141 3μm,均方误差为0.060 4μm,对复杂信号模型预测的最大误差为1.396 0μm,均方误差为0.856 6μm;采用修正后的模型对文中复杂信号建模时,最大误差为0.237 0μm,均方误差为0.09μm。实验结果表明,修正后的模型不仅能够满足迟滞曲线的运动规律,还能够满足迟滞非线性的记忆更新特性,可以比较精确地描述复杂输入信号下的迟滞非线性特性。
- 张桂林张承进赵学良
- 关键词：压电驱动器
- 堆叠型压电执行器的动态蠕变补偿被引量：5
- 2015年
- 在实验的基础上证实了压电执行器动态蠕变现象的存在。考虑到压电执行器的高频响特点和PID在高实时性要求场合的应用,构建了复合控制器来抑制动态蠕变。该复合控制器由具有Prandtl Ishlinskii类型的迟滞直接逆作为前馈控制器,由根据在线测试结果和实时性要求选择的增量式PI作为反馈控制器,其中增量式PI的参数由模糊逻辑控制器在线调节。通过实验验证了复合控制器抑制动态蠕变的有效性。结果表明,当同幅值的0.1 Hz正弦信号在一个周期内被离散化为20台阶,40台阶,80台阶时,相等电压台阶对应的蠕变过程和范围都是不同的。本文构建的复合控制器能够对不同台阶的动态和静态蠕变进行有效抑制,补偿后蠕变的均方根误差(RMSE)分别降低为补偿前的28.6%,31.0%和35.4%。
- 张承进赵学良刘红波
- 关键词：动态蠕变模糊PI控制器
- 压电陶瓷驱动器的滑模神经网络控制被引量：13
- 2012年
- 由于压电陶瓷驱动器的迟滞非线性严重影响其定位精度,本文提出了一种滑模神经网络控制方法来改善它的性能。用径向基函数神经网络的输出作滑模控制的等价控制量,由迟滞补偿器估计控制器参数误差、外部扰动和近似计算所造成的不确定量对神经网络的输出控制量进行补偿,从而使驱动器系统状态保持在滑模平面上。基于Lyapunov稳定性理论推导了控制器和补偿器的自适应调节律,分析了控制系统的收敛性和稳定性。以可变幅值的低频三角波为参考位移量对控制系统进行了实验测试与分析,结果表明,只采用神经网络控制时的平均定位误差为0.43μm,最大误差为0.77μm,而采用滑模控制方法对神经网络控制量进行补偿后,平均定位误差减小为0.27μm,最大误差减小为0.49μm,定位精度有了显著的提高。
- 魏强张承进张栋王春玲
- 关键词：压电陶瓷驱动器神经网络滑模控制
- 压电工作台的神经网络建模与控制被引量：19
- 2012年
- 建立了压电工作台的神经网络在线辨识模型并设计了相应的自适应控制器以抑制压电工作台迟滞特性、蠕变特性及动态特性对其微定位精度的影响。采用双Sigmoid激活函数对神经网络激活函数进行了改进,同时分析了改进激活函数的神经网络模型与PI迟滞模型在迟滞建模上的异同。设计了基于改进激活函数的3层BP神经网络作为压电工作台的在线辨识模型,推导了网络权值、阈值及激活函数阈值修正公式。最后,基于神经网络模型设计了压电工作台的自适应控制方案,该控制方案利用另外一个神经网络来完成对PID控制器参数的自适应调整。实验结果表明:提出的神经网络在线辨识模型平均误差为0.095μm,最大误差为0.32μm;自适应控制方案跟踪三角波的平均误差为0.070μm,最大误差为0.100μm;跟踪复频波的平均误差为0.80μm,最大误差为0.105μm。实验数据显示压电工作台的定位精度得到了有效提高。
- 张栋张承进魏强田艳兵赵景波李现明
- 关键词：神经网络自适应控制
- 基于PI迟滞模型的压电驱动器自适应辨识与逆控制被引量：20
- 2013年
- 压电陶瓷驱动器的迟滞非线性特性严重影响了其跟踪定位精度,甚至引起闭环系统失稳.本文采用经典PI模型描述压电驱动器的迟滞非线性,利用自适应投影算法对PI模型的权向量进行在线辨识,并与传统的最小二乘辨识方法进行比较.迟滞PI模型的优点是模型存在解析逆,因此本文对压电驱动器采用自适应逆跟踪控制,利用驱动器的输出位移与参考位移之差使用自适应投影算法在线辨识PI模型的权向量,并计算PI逆模型的权向量和阈值,最终得到要输入的电压值.最后实验结果表明自适应逆跟踪控制比传统的逆模型跟踪控制精度提高了49.8%.
- 张桂林张承进李康
- 关键词：压电驱动器自适应逆控制
- 全变差框架下快速恢复彩色图像的方法研究与应用
- 2012年
- 数字图像在采集和传输过程中很容易被噪声污染或出现不同程度的模糊现象,这给图像的后期处理和应用带来相当大的困难.改进的算法基于交替最小化算法和新的二分法技术,在全变差能量最小化的框架下,提出一个具有自动选择最优均衡参数能力对彩色图像去除噪声及通道内和通道间模糊的算法.实验结果表明,由于所采用的二分法的快速收敛性,改进的算法可以很快确定最优均衡参数数值,从而提高了算法的去噪声和去模糊能力及自适应能力.
- 刘海英Wu-Sheng Lu张承进孟庆虎
- 关键词：去噪去模糊全变差彩色图像
- 三碱基密码子复平面模型及其函数关系
- 基因表达的生物学机理的研究已较为深入,并且形成了相对系统的理论。为了更好地分析和理解基因表达过程,本文利用复平面上的群元素表示建模了该过程中基因信息的载体三碱基密码子。基于此模型,对同一类氨基酸的不同编码密码子之间的函数...
- 杨润涛高瑞张承进
- 关键词：密码子群论基因表达数学建模
- 文献传递
