[发明专利]基于JPI模型的PEA迟滞建模及前馈控制方法

权利要求书

1.基于JPI模型的PEA迟滞建模方法，其特征在于：该方法具体如下：

将CPI模型改进为JPI模型：

h(t)＝max{u(t)-r,min{u(t)+ηr,h(t-T)}}

其中，h(t)为算子在t时刻的输出信号，u(t)为算子在t时刻的输入信号，r为算子的阈值，T为相邻时刻点输入电压的时间间隔，η为算子的阈值修正系数，max为求最大值，min为求最小值；

其中，各算子的初始输出信号h_i(0)＝0，JPI模型的初始输出信号Y(0)＝0，Y(t)为JPI模型在t时刻的输出信号，y(t)为中间变量，p₀是线性系数，p_i为第i个算子的权重系数，r_i为第i个算子的阈值，η_i为第i个算子的阈值修正系数，c₁,c₃,…c_m为多项式的各个系数，m为多项式的阶数，n是算子的总个数，h_i(t-T)为第i个算子在t-T时刻的输出信号。

2.根据权利要求1所述基于JPI模型的PEA迟滞建模方法，其特征在于：r_i是预先设定的，p₀、p_i、η_i、c₁,c₃,…,c_m通过参数辨识得到。

3.一种基于JPI模型的前馈控制方法，其特征在于：采用如权利要求1或2所述基于JPI模型的PEA迟滞建模方法，设计压电陶瓷驱动器的前馈控制器表达式为：

其中，Y_d(t)为压电陶瓷驱动器的期望输出位移，u_d(t)为t时刻根据压电陶瓷驱动器期望输出位移得到的输入电压，y_d(t)为t时刻将u_d(t)代入公式(1)得到的y(t)值；将y_d(t-T)看成是y_d(t)，并设置u_d(0)＝0，进而得到t时刻与t-T时刻输入电压的迭代表达式：

其中，u_d(t-T)为t-T时刻根据压电陶瓷驱动器期望输出位移得到的输入电压，y_d(t-T)为t-T时刻将u_d(t-T)代入公式(1)得到的y(t-T)值；

解析逆模型为u_d(t)＝H^-1[y_d](t)，计算公式如下：

其中，H^-1[yd](t)为解析逆模型的函数符号表达，U_i(t)为中间变量，中间变量U_i(0)＝0，为解析逆模型的线性系数，为解析逆模型中第i个算子的权重系数，为解析逆模型中第i个算子的阈值；

把各时刻压电陶瓷驱动器的期望输出位移输入到前馈控制器，并利用公式(2)的迭代关系式进行迭代，直到迭代次数等于采样点数，求得压电陶瓷驱动器在各个时刻的输入电压。

4.根据权利要求3所述一种基于JPI模型的前馈控制方法，其特征在于：将各个时刻的输入电压作用于压电陶瓷驱动器上，得到压电陶瓷驱动器在各个时刻对应的实际输出位移y_r(t)。