直线超声电机无模型自适应多步预测控制

摘要

直线超声电机系统具有明显的非线性和时变性,在运行过程中,跟踪误差、机械延迟等因素对其位置跟踪精度会产生较大影响,且难以控制。针对一维直线超声电机位置控制问题,将无模型自适应控制仅需受控系统的输入输出数据便能实现自适应控制的特点与多步预测控制预测阶数大、预测准确性高的特点相结合,设计了一种无模型自适应多步预测控制器,并证明了该方法的稳定性和收敛性。同时,针对直线超声电机运行过程具有非线性特征、无法精确获得其实际控制模型的问题,建立了直线超声电机的等效电路模型。最后,对基于无模型自适应多步预测控制方法的直线超声电机位置控制进行了仿真分析。理论证明及仿真分析结果表明,该方法可有效实现直线超声电机位置控制。