大行程三维压电驱动平台迟滞建模研究

摘要

应用于电火花加工机床的大行程三维压电驱动平台存在迟滞非线性，对此提出一种基于MPI-RBF神经网络的RBF-Hammerstein模型。通过采集单频、复合频率和扫频正弦信号输入下的压电驱动平台输出数据，采用带约束的最小二乘法和粒子群(PSO)算法，对MPI模型参数和自回归外生(auto regressive exogenous, ARX)模型参数进行辨识。结果表明：在单频率输入下均方根误差(RMSE)为0.494 6～0.632 3;在复合频率输入下RMSE为1.304 3～2.077 6。与基于改进型PI(MPI)模型的Hammerstein模型相比，在单频率信号和复合频率信号输入下，所提模型的RMSE和相对误差(RE)均大幅度减小，证明该模型能更有效地描述压电驱动平台的迟滞特性。

关键词

压电驱动平台 / 迟滞非线性 / Hammerstein模型 / 自回归外生模型

基金资助

国家自然科学基金项目(52375258,52405284); 辽宁省科技厅项目(2023-BSBA-263,2023-BS-127); 辽宁省教育厅项目(JYTMS20231191,LJ222410142008,LJ212410142015); 中国博士后科学基金项目(2024M762160); 重庆市自然科学基金项目(CSTB2024NSCQ-MSX0371); 重庆市教委科学技术研究项目(KJZD-K202303401)