电磁驱动柔顺微定位平台闭环频域逆迭代学习控制

摘要

为了克服音圈电机电磁驱动柔顺微定位平台在大行程范围内存在的低阻尼谐振和动力学特性差异等问题,利用综合数据驱动频域逆迭代前馈补偿和含相位超前校正PI反馈控制的复合闭环频域逆迭代学习控制方法对其进行高速高精控制.首先,搭建了音圈电机驱动双平行四边形柔性机构微定位系统,并针对不同工作点位进行了动力学模型辨识.然后,为提高系统相对稳定性,设计了含相位超前校正环节的PI反馈控制器.同时,利用输入输出数据对系统频响函数进行在线逆估计并进行前馈补偿,来进一步消除谐振的影响.最后,利用所提出的控制方法进行了跟踪实验并与其它方法进行了对比.实验结果表明,提出的控制方法对三角波期望轨迹的最大跟踪误差为0.175％,相比于PID控制、相位超前PI控制、传递函数逆模型前馈控制,跟踪均方根误差分别减少了8.75,5.43和2.21倍,能够较好满足大行程微纳米定位跟踪精度高、速度快、抗干扰能力强的要求.