Hysteresis modeling of piezoelectric micro-positioning stage based on convolutional neural network

磁滞 普朗特数 一般化 卷积神经网络 非线性系统 计算机科学 人工神经网络 控制理论(社会学) 人工智能 数学 物理 数学分析 机械 控制(管理) 凝聚态物理 对流 量子力学
作者
Junfeng Hu,Yuan Zhong,Mingli Yang
出处
期刊:Proceedings Of The Institution Of Mechanical Engineers, Part I: Journal Of Systems And Control Engineering [SAGE Publishing]
卷期号:235 (2): 170-179 被引量:7
标识
DOI:10.1177/0959651820950845
摘要

The inherent hysteresis nonlinearity of piezoelectric actuator degrades the positioning accuracy of the micro-positioning stage. Prandtl–Ishlinskii model is widely used for piezoelectric hysteresis modeling, yet it is a rate-independent model with weak generalization ability. To overcome this problem, we proposed a convolutional neural network model based on the Prandtl–Ishlinskii model, which consists of a rate-dependent Prandtl–Ishlinskii model layer and convolutional network layer. The rate-dependent Prandtl–Ishlinskii model layer extends the traditional Prandtl–Ishlinskii model to describe the rate-dependent hysteresis behavior. The convolutional network layer with deep learning ability extracts the deep features of the input signal to improve the generalization ability of the hysteresis model. The experiment results indicate that the standard error of the proposed hysteresis model to predict displacement at unmodeled frequencies has been reduced by 18.74%–36.75% in comparison with the Prandtl–Ishlinskii model, which verifies that the proposed hysteresis model has not only higher accuracy but also stronger generalization ability.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
Eleanor发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
SciGPT应助果蝇专家摩尔根采纳,获得10
2秒前
2秒前
凌柏发布了新的文献求助10
2秒前
风铃发布了新的文献求助10
2秒前
传奇3应助tah采纳,获得10
2秒前
沈惠映发布了新的文献求助10
3秒前
Owen应助慈祥的巧曼采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
陌路发布了新的文献求助10
4秒前
鹤轩发布了新的文献求助10
4秒前
flawless完成签到,获得积分10
5秒前
dela发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
霸气谷雪完成签到,获得积分10
6秒前
姜海绵完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
林韵悠扬发布了新的文献求助10
7秒前
淳之风发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
MrTam完成签到,获得积分10
8秒前
han发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Hello应助Jeremy采纳,获得30
9秒前
10秒前
LW应助szyyyyy采纳,获得10
10秒前
jiayi发布了新的文献求助20
10秒前
天际小山发布了新的文献求助10
11秒前
盼盼完成签到 ,获得积分10
11秒前
任respectqjc完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
充电宝应助ovo采纳,获得10
12秒前
plh发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Software that combines deep learning,3D reconstruction and CFD to analyze the state of carotid arteries from ultrasound imaging 600
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6500214
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8295449
关于积分的说明 17703019
捐赠科研通 5596783
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2918239
邀请新用户注册赠送积分活动 1895340
关于科研通互助平台的介绍 1756222