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
结节发布了新的文献求助10
1秒前
squrreil完成签到,获得积分10
1秒前
JUGG完成签到,获得积分10
1秒前
Lucas应助yhq采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
ying应助rice07采纳,获得10
4秒前
寒冷念文发布了新的文献求助10
4秒前
zty发布了新的文献求助10
5秒前
zero完成签到,获得积分10
5秒前
EV发布了新的文献求助10
5秒前
ZeKaWa应助现代的严青采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
宫宛儿完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
酷波er应助queen采纳,获得10
9秒前
From-ZTT发布了新的文献求助10
10秒前
12秒前
心想事成完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
香蕉觅云应助lalaland采纳,获得10
15秒前
科研通AI6.2应助book采纳,获得50
16秒前
Akim应助whisper采纳,获得10
17秒前
奇思妙想安德鲁完成签到,获得积分10
17秒前
王昕钥完成签到,获得积分10
20秒前
科研通AI6.3应助研友_ndvmV8采纳,获得10
20秒前
21秒前
21秒前
22秒前
22秒前
ZeKaWa应助godblessyou采纳,获得10
22秒前
结节完成签到,获得积分10
23秒前
mt发布了新的文献求助10
25秒前
Orange应助哈哈呵采纳,获得10
25秒前
26秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
高分求助中
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 1200
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 500
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 450
Adhesion Science: Principles & Practice 400
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 6491784
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8289608
关于积分的说明 17688691
捐赠科研通 5583137
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2915156
邀请新用户注册赠送积分活动 1892244
关于科研通互助平台的介绍 1750098