形状记忆合金手指系统的输出力自适应控制
形状记忆合金(SMA)是智能材料中的一种,具有功率重量比大、质量轻、无噪音等特性.作为驱动器有利于结构的小型化和轻型化.然而SMA的非线性、多映射的迟滞特性严重影响了输出力的精确控制.为此,本文提出了基于扰动补偿策略的自适应控制方法用于SMA输出力的精确控制.首先,搭建了SMA驱动的手指实验装置,建立了机理模型;其次,采用状态观测器对系统的总扰动进行了实时估计;最后,基于机理模型设计了自适应控制器,并进行了阶跃信号、正弦信号、抗负载扰动实验.实验结果表明,基于扰动补偿的自适应控制方法不需要系统精确建模,参数调节方便.在保证系统稳定和跟踪精度的同时,具有较强的鲁棒性....
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| Published in | 控制理论与应用 Vol. 38; no. 1; pp. 33 - 43 |
|---|---|
| Main Authors | , , , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Chinese |
| Published |
湖州师范学院求真学院,浙江湖州313000%中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室,辽宁沈阳110016
2021
中国科学院机器人与智能制造创新研究院,辽宁沈阳110016%南开大学人工智能学院,天津300350 中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室,辽宁沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院,辽宁沈阳110016 中国科学院大学,北京100049 |
| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 1000-8152 |
| DOI | 10.7641/CTA.2020.00020 |
Cover
| Abstract | 形状记忆合金(SMA)是智能材料中的一种,具有功率重量比大、质量轻、无噪音等特性.作为驱动器有利于结构的小型化和轻型化.然而SMA的非线性、多映射的迟滞特性严重影响了输出力的精确控制.为此,本文提出了基于扰动补偿策略的自适应控制方法用于SMA输出力的精确控制.首先,搭建了SMA驱动的手指实验装置,建立了机理模型;其次,采用状态观测器对系统的总扰动进行了实时估计;最后,基于机理模型设计了自适应控制器,并进行了阶跃信号、正弦信号、抗负载扰动实验.实验结果表明,基于扰动补偿的自适应控制方法不需要系统精确建模,参数调节方便.在保证系统稳定和跟踪精度的同时,具有较强的鲁棒性. |
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| AbstractList | 形状记忆合金(SMA)是智能材料中的一种,具有功率重量比大、质量轻、无噪音等特性.作为驱动器有利于结构的小型化和轻型化.然而SMA的非线性、多映射的迟滞特性严重影响了输出力的精确控制.为此,本文提出了基于扰动补偿策略的自适应控制方法用于SMA输出力的精确控制.首先,搭建了SMA驱动的手指实验装置,建立了机理模型;其次,采用状态观测器对系统的总扰动进行了实时估计;最后,基于机理模型设计了自适应控制器,并进行了阶跃信号、正弦信号、抗负载扰动实验.实验结果表明,基于扰动补偿的自适应控制方法不需要系统精确建模,参数调节方便.在保证系统稳定和跟踪精度的同时,具有较强的鲁棒性. |
| Author | 赵新刚 张道辉 韩建达 李晓光 张弼 |
| AuthorAffiliation | 中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室,辽宁沈阳110016;中国科学院机器人与智能制造创新研究院,辽宁沈阳110016;中国科学院大学,北京100049;湖州师范学院求真学院,浙江湖州313000%中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室,辽宁沈阳110016;中国科学院机器人与智能制造创新研究院,辽宁沈阳110016%南开大学人工智能学院,天津300350 |
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| DOI | 10.7641/CTA.2020.00020 |
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| Issue | 1 |
| Keywords | 形状记忆合金 迟滞非线性 扩张状态观测器 自适应控制 |
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| PublicationDecade | 2020 |
| PublicationTitle | 控制理论与应用 |
| PublicationTitle_FL | Control Theory & Applications |
| PublicationYear | 2021 |
| Publisher | 湖州师范学院求真学院,浙江湖州313000%中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室,辽宁沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院,辽宁沈阳110016%南开大学人工智能学院,天津300350 中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室,辽宁沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院,辽宁沈阳110016 中国科学院大学,北京100049 |
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| Title | 形状记忆合金手指系统的输出力自适应控制 |
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