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公开(公告)号：CN118605154A
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202410644605.8
申请日：2024-05-23
Applicant: 吉林大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于神经网络和抗死区函数的磁控形状记忆合金执行器模型预测控制方法。本发明步骤1：提出以广义play算子作为外生输入变量的NARMAX模型，用于描述磁控形状记忆合金执行器的输入输出特性。步骤2：利用门递归神经网络(GRNN)逼近NARMAX模型中的未知函数f，得到高精度的基于GRNN的NARMAX的迟滞模型。步骤3：基于构建的神经网络迟滞模型，对系统未来时刻的输出进行预测，从而构建损失函数。并在损失函数中引入设计的抗死区函数。步骤4：最小化构建的损失函数，得到相应的最优控制序列。根据滚动优化原则，将最优控制序列的第一个控制信号应用于系统，实现磁控形状记忆合金执行器的高精度期望轨迹跟踪控制，促进了其实际工程应用。
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公开(公告)号：CN115616916B
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202211388896.6
申请日：2022-11-08
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明提供了一种基于子空间辨识的行走式压电直线电机的建模方法，该方法改进了传统子空间辨识算法在闭环条件下的有偏性以及无法在线更新的缺点。本发明考虑实际测量过程中存在的噪声以及工作环境中的噪声，将行走式压电直线电机抽象为变量含误差模型。该系统模型根据输入数据和输出数据构造的Hankel矩阵并对输出方程进行递推获得系统广义输入输出方程，通过引入与输出输入数据有关的辅助变量消除噪声干扰，进一步得到系统状态空间矩阵估计。由于辅助变量的特殊形式，利用递推RQ算法实现在线辨识，并通过引入与系统矩阵特征值相关的遗忘因子提高辨识精度。解决了行走式压电直线电机由于复杂的机械结构以及存在噪声的实际工况引发的建模困难问题。
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公开(公告)号：CN114740717B
公开(公告)日：2024-07-02
申请号：CN202210290781.7
申请日：2022-03-23
Applicant: 吉林大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种考虑输入量化和迟滞的压电微定位平台的有限时间输出反馈自适应控制方法，本发明的目的是为了解决目前控制方法中存在的通信信道负载大、控制器调节时间长且控制精度有限的问题。步骤为：步骤1：为压电微定位平台建立模型；步骤2：构造估计逆补偿器以解决迟滞问题，引入Lyapunov‑Krasovskii泛函以解决时延问题，构造新型复合量化器以解决输入量化问题；步骤3：设计虚拟控制律、滤波误差补偿信号和自适应律；步骤4：基于步骤1‑步骤3、李雅普诺夫稳定理论、有限时间收敛准则，为压电微定位平台设计有限时间输出反馈自适应控制器。本发明考虑了压电微定位平台系统实际运行过程中出现的量化、迟滞和时延问题，更贴近实际情况，并且可以实现更好的控制效果。
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公开(公告)号：CN118131616A
公开(公告)日：2024-06-04
申请号：CN202410121806.X
申请日：2024-01-29
Applicant: 吉林大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于变增益滑模微分器的压电微定位平台固定时间直接自适应控制方法，目的是解决目前控制方法中存在的获取输出位移的微分受噪声影响较大、调节时间依赖于初始误差、参数耦合性强的问题。本发明使用Bouc‑Wen(BW)模型来描述系统的迟滞特性并依据压电微定位平台的结构特性给出系统的状态方程；然后，构造变增益滑模微分器来获取速度信号；再然后，基于系统的状态方程和变增益滑模微分器，结合反步法得到期望控制律；最后，构建期望控制律导数的估计值，并利用自适应的设计方法来获取固定时间直接自适应控制律，结合李雅普诺夫稳定性理论和实用固定时间稳定准则选取适当的设计参数，保证闭环系统在固定时间内稳定。
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公开(公告)号：CN114268244B
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202111624211.9
申请日：2021-12-28
Applicant: 吉林大学
IPC: H02N2/18
Abstract: 本发明涉及一种基于压电效应的自发电遥控器，属于自发电遥控器技术领域。本发明包括壳底、压电振子、旋转施力结构、能量收集存储模块、信号发射模块和壳顶。本发明通过拉动旋转施力机构中的齿条，齿条带动主动轮，主动轮带动从动轮，从动轮通过锥齿轮副带动拨动杆转动，从而拨动压电振子，使压电振子发生振动产生电能，将电能收集并存储到能量收集存储模块中，以供信号发射模块使用。本发明中通过使用主动轮直径大于从动轮的方式，使从动轮角速度远大于主动轮角速度，使在齿条移动短距离的情况下使拨动杆旋转更多的圈数，从而拨动压电振子振动更多次，发出更多的电能；本发明通过从动轮与锥齿轮配合的方式，节省更多的空间。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116540532A
公开(公告)日：2023-08-04
申请号：CN202310362064.5
申请日：2023-04-07
Applicant: 吉林大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种考虑输入迟滞的压电微定位平台的自适应模糊输出反馈控制方法，步骤包括：1)建立具有迟滞非线性的压电微定位平台模型；2)基于模糊逻辑系统构造新型非线性扩张状态观测器以观测系统不可测状态、迟滞非线性和外部扰动；3)基于命令滤波动态面技术设计命令滤波补偿信号、虚拟控制律和自适应律；4)基于步骤1)‑3)和李雅普诺夫稳定性理论，设计压电微定位平台的自适应模糊输出反馈控制器。本发明所述控制方法利用新型非线性扩张状态观测器同时估计系统不可测状态和包括迟滞及外部扰动在内的系统广义扰动，解决了解析迟滞逆模型难以构造的问题，有效消除了输入迟滞的影响，实现了压电微定位平台的高精度跟踪控制。
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公开(公告)号：CN113655712B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202110604422.X
申请日：2021-05-31
Applicant: 吉林大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种血管机器人耦合建模及鲁棒自适应控制方法，属于控制技术领域。本发明的目的是基于螺旋理论、对偶四元数建立血管机器人姿轨一体化运动学、动力学耦合模型，设计重力‑浮力补偿装置，并充分分析血液脉动流场效应的影响，最后设计具有一定控制精度鲁棒自适应控制方案的血管机器人耦合建模及鲁棒自适应控制方法。本发明建立血管机器人姿轨一体化运动学、动力学耦合模型；建立重力‑浮力补偿装置；结合血管壁运动对血液流速的影响最终对血管机器人所受阻力进行分析；设计鲁棒自适应控制器。本发明可在血液中不接触血管进行螺旋游动，从而实现血管机器人对血管组织无损伤的效果，对血管机器人在医疗领域的应用有着重要的意义。
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公开(公告)号：CN113315413B
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202110675463.8
申请日：2021-06-17
Applicant: 吉林大学 , 长春国科精密光学技术有限公司
IPC: H02N2/06
Abstract: 一种压电直线电机的滤波器型二阶终端离散滑模控制器，属于控制工程技术领域。本发明的目的是减弱了传统离散滑模控制器在对强非线性被控对象进行控制时超调较大、调节时间较长、易振荡等问题对控制精度的影响，实现了对压电直线电机高精度控制的压电直线电机的滤波器型二阶终端离散滑模控制器。本发明根据频域性能指标设计串联校正控制器；在设计的串联校正控制器基础上，引入扰动估计项，建立带有扰动估计的压电直线电机的等效输入‑输出动态模型；在系统精确模型难以获得的情况下，设计基于带有扰动估计的动态模型设计滤波器型2‑TDSMC。本发明对提高电机的定位精度，推进超高精密领域与集成电路制造产业的发展具有十分(56)对比文件Xu, HX等“.Discrete-time outputintegral sliding mode control for apiezo-motor driven linear motion stage”.《2008 INTERNATIONAL WORKSHOP ON VARIABLESTRUCTURE SYSTEMS》.2018,第124-129页.
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公开(公告)号：CN114740717A
公开(公告)日：2022-07-12
申请号：CN202210290781.7
申请日：2022-03-23
Applicant: 吉林大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种考虑输入量化和迟滞的压电微定位平台的有限时间输出反馈自适应控制方法，本发明的目的是为了解决目前控制方法中存在的通信信道负载大、控制器调节时间长且控制精度有限的问题。步骤为：步骤1：为压电微定位平台建立模型；步骤2：构造估计逆补偿器以解决迟滞问题，引入Lyapunov‑Krasovskii泛函以解决时延问题，构造新型复合量化器以解决输入量化问题；步骤3：设计虚拟控制律、滤波误差补偿信号和自适应律；步骤4：基于步骤1‑步骤3、李雅普诺夫稳定理论、有限时间收敛准则，为压电微定位平台设计有限时间输出反馈自适应控制器。本发明考虑了压电微定位平台系统实际运行过程中出现的量化、迟滞和时延问题，更贴近实际情况，并且可以实现更好的控制效果。
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公开(公告)号：CN111898235B
公开(公告)日：2022-05-24
申请号：CN202010428497.2
申请日：2020-05-20
Applicant: 吉林大学
Abstract: 一种磁控形状记忆合金执行器的Duhem模型参数辨识方法，属于控制工程技术领域。本发明的目的是建立能够精确描述磁控形状记忆合金执行器的带有频率相关、强非对称和饱和特性的迟滞非线性的Duhem模型。本发明步骤是：将Duhem模型的微分方程离散化，得到离散Duhem模型；用T‑S模糊神经网络辨识离散Duhem模型的参数向量；对T‑S模糊神经网络进行不断训练来更新神经网络参数，从而得到参数最佳时的T‑S模糊神经网络；用步骤3中训练好的T‑S模糊神经网络，得到用T‑S模糊神经网络辨识的磁控形状记忆合金执行器的Duhem模型。本发明和现有的Duhem模型相比，可以得到更高精度的建模效果，为磁控形状记忆合金执行器在超高精密定位控制中的应用奠定了基础。
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