压电微定位系统的无模型自适应预测控制

来源：计算机测量与控制杂志2025年第12期北京时间：

作者：曹婷,谭月胜

单位：北京林业大学 工学院，北京

摘要：针对当前微纳米定位系统存在的操作复杂和控制精度不足的问题，提出了一种基于半实物实时仿真控制平台的无模型自适应预测控制方案。为了克服传统实验平台适应性差的问题，结合Real-Time实时仿真环境与数据采集工具箱，并利用激光测距仪和电压放大器等设备，搭建了一个具备实时数据交换功能的控制平台，从而显著提升了实验系统的通用性和灵活性。在控制方面，针对传统离线模型未能充分考虑动态非线性影响的局限性，提出了无模型自适应控制方案，并引入预测控制技术，旨在有效解决频率相关的迟滞非线性问题，进而实现实时轨迹跟踪功能。实验结果表明，无模型自适应预测控制算法可以快速且精确地跟踪给定位移，调节时间小于1.5ms，跟踪精度保持在1.3μm以内。

关键词：压电陶瓷;无模型控制;自适应;预测;实时控制

基金资助：北京市科技新星计划交叉合作课题（20230484399）；国家自然科学基金（52475596）；北京市自然科学基金-小米创新联合基金（L243022）