压电定位平台低阻尼谐振特性辨识及高带宽控制

来源：振动与冲击杂志2024年第18期北京时间：

作者：刘浩天，张桂林，周克敏

单位：1. 山东科技大学电气与自动化工程学院, 山东青岛266590;2. 南京大学高端控制与智能运维研发中心, 江苏苏州215163

摘要：本文研究降低低阻尼谐振特性对压电定位平台跟踪带宽的限制。首先，在Prandtl-Ishlinskii逆模型线性化的基础上，将基于脉冲响应的Hankel矩阵系统辨识法应用到压电定位平台线性动态特性的辨识中，并在其中提出一种改进的相关函数计算方法进一步提高低阻尼谐振频段的辨识精度。其次，根据辨识得到的传递函数模型，采用零极点对消加超前补偿器的方法设计陷波器补偿低阻尼反谐振及谐振特性，并在串联陷波器的基础上设计PI（proportional integral）控制器提高闭环回路的鲁棒性及跟踪性能。最后，实验结果表明，PI控制器的闭环带宽为97Hz，含有陷波器的PI控制器闭环带宽为244Hz，由于陷波器的加入，闭环带宽提高了151.5%，从而说明了本文辨识及控制方法的有效性。<br>

关键词：压电定位平台；谐振特性；相关函数；Hankel矩阵；陷波器