Design of a Feedforward-Feedback Controller for a Piezoelectric-Driven Mechanism to Achieve High-Frequency Nonperiodic Motion Tracking

控制理论(社会学) 前馈 控制器(灌溉) 跟踪误差 非线性系统 弹道 计算机科学 跟踪(教育) 带宽(计算) 控制工程 工程类 物理 控制(管理) 人工智能 生物 天文 量子力学 计算机网络 教育学 心理学 农学
作者
Yunfeng Fan,U-Xuan Tan
出处
期刊:IEEE-ASME Transactions on Mechatronics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:24 (2): 853-862 被引量:29
标识
DOI:10.1109/tmech.2019.2899069
摘要

Piezoelectric-driven mechanisms have several advantages like high stiffness, rapid response, and good resolution. Therefore, they are widely used for many micro/nano trajectory-tracking applications. However, the existence of the hysteretic nonlinearity behavior makes it challenging to use in practice. In addition, the hysteresis changes with frequency and is dependent on environmental parameters like temperature and load. Finding a method that can track both continuous periodic and nonperiodic motion under wide frequency range with high precision is nontrivial. In this study, a feedforward-feedback control strategy is proposed to bridge this gap, where a direct inverse rate-dependent Prandtl-Ishlinskii model based on radial basis function neural network to compensate rate-dependent hysteresis and a proportional-integral controller with an inner-loop disturbance observer to further attenuate tracking error (caused by the imperfect modeling, unknown lumped disturbance). The proposed method can perform a wide-bandwidth tracking control of periodic and nonperiodic motion of a piezoelectric-driven mechanism. Experiments are then conducted to demonstrate the capability of the proposed controller.

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
热心市民小红花应助meng采纳,获得10
刚刚
刚刚
刚刚
是小松啊发布了新的文献求助10
1秒前
鱼乐乐完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
打打应助舒适香露采纳,获得10
1秒前
我是老大应助fly采纳,获得10
1秒前
向阳而生完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
悦耳芹菜完成签到,获得积分10
3秒前
领导范儿应助大紫衣腰果采纳,获得10
3秒前
情怀应助锦安采纳,获得10
3秒前
852应助Rixxed采纳,获得10
3秒前
EricXu发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
testmanfuxk完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
听话的无极完成签到,获得积分10
5秒前
zq0815完成签到 ,获得积分10
5秒前
夹夹发布了新的文献求助10
5秒前
共享精神应助酷酷的耷采纳,获得10
5秒前
gg发布了新的文献求助30
5秒前
所所应助酷酷的耷采纳,获得10
5秒前
所所应助酷酷的耷采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.2应助酷酷的耷采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.3应助酷酷的耷采纳,获得10
5秒前
zzz发布了新的文献求助20
6秒前
陆千万完成签到,获得积分10
6秒前
luoyaw完成签到 ,获得积分10
7秒前
科研通AI6.2应助研友_happy采纳,获得10
7秒前
Santo发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
insist发布了新的文献求助10
9秒前
温阳应助梦醒采纳,获得10
9秒前
百褶裙完成签到,获得积分10
9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
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Cronologia da história de Macau 1600
Treatment response-adapted risk index model for survival prediction and adjuvant chemotherapy selection in nonmetastatic nasopharyngeal carcinoma 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Toughness acceptance criteria for rack materials and weldments in jack-ups 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6206148
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8032868
关于积分的说明 16730705
捐赠科研通 5297502
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2822463
邀请新用户注册赠送积分活动 1801676
关于科研通互助平台的介绍 1663299