The present invention relates to an output feedback backstepping control of piezoelectric motor control system and method based on dead zone, the system comprises a base and arranged on the piezoelectric motor, the piezoelectric motor shaft and the output side of the photoelectric encoder connected to the other side of the output shaft and the output shaft connected with the flywheel inertia load, flywheel inertia load by connecting coupling and torque sensor, torque sensor, photoelectric encoder output end is respectively connected to the control system. The control method includes: in the control system is equipped with an adaptive backstepping controller, the system controller based on feedback calculation, which can obtain better control performance. The dead time control system and the control method of the piezoelectric motor based on the output feedback backstepping control have the advantages of high control accuracy, simple structure, compact structure and good application effect.
【技术实现步骤摘要】
基于输出反馈反步控制的压电电机死区控制系统及方法
本专利技术涉及一种基于输出反馈反步控制的压电电机死区控制系统及方法。
技术介绍
现有的压电电机伺服控制系统的设计中有对于输出信号的检测误差,这可能会导致控制变量的估计误差。为了避免这种情况,我们现在提出反馈自适应控制方案。此控制系统能有效的增进系统的控制效能,并进一步减少系统对于不确定性的影响程度。因此电机的位置与速度控制可以获得较好的动态特性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于输出反馈反步控制的压电电机死区控制系统及方法,以克服现有技术中存在的缺陷。为实现上述目的,本专利技术的技术方案是:一种基于输出反馈反步控制的压电电机死区控制系统,包括一基座以及设于基座上的压电电机;所述压电电机电机一侧输出轴与一光电编码器相连接,另一侧输出轴与一飞轮惯性负载相连接;所述飞轮惯性负载的输出轴经一联轴器与一力矩传感器相连接;所述光电编码器的信号输出端、所述力矩传感器的信号输出端以及所述压电电机的输入端分别与一控制系统相连。在本专利技术一实施例中,所述控制系统包括一压电电机驱动控制电路;所述压电电机驱动控制电路包括一控制芯片电路和一驱动芯片电路;所述光电编码器的信号输出端与所述控制芯片电路的相应输入端相连接,所述控制芯片电路的输出端与所述驱动芯片电路的相应输入端相连接,以驱动所述驱动芯片电路;所述驱动芯片电路的驱动频率调节信号输出端和驱动半桥电路调节信号输出端分别与所述压电电机的相应输入端相连接。在本专利技术一实施例中,所述联轴器为弹性联轴器。在本专利技术一实施例中,所述压电电机、光电编码器、力矩传感器分别经压电 ...
【技术保护点】
一种基于输出反馈反步控制的压电电机死区控制系统,其特征在于,包括一基座以及设于基座上的压电电机;所述压电电机电机一侧输出轴与一光电编码器相连接,另一侧输出轴与一飞轮惯性负载相连接;所述飞轮惯性负载的输出轴经一联轴器与一力矩传感器相连接;所述光电编码器的信号输出端、所述力矩传感器的信号输出端以及所述压电电机的输入端分别与一控制系统相连。
【技术特征摘要】
1.一种基于输出反馈反步控制的压电电机死区控制系统,其特征在于,包括一基座以及设于基座上的压电电机;所述压电电机电机一侧输出轴与一光电编码器相连接,另一侧输出轴与一飞轮惯性负载相连接;所述飞轮惯性负载的输出轴经一联轴器与一力矩传感器相连接;所述光电编码器的信号输出端、所述力矩传感器的信号输出端以及所述压电电机的输入端分别与一控制系统相连。2.根据权利要求1所述的基于输出反馈反步控制的压电电机死区控制系统,其特征在于,所述控制系统包括一压电电机驱动控制电路;所述压电电机驱动控制电路包括一控制芯片电路和一驱动芯片电路;所述光电编码器的信号输出端与所述控制芯片电路的相应输入端相连接,所述控制芯片电路的输出端与所述驱动芯片电路的相应输入端相连接,以驱动所述驱动芯片电路;所述驱动芯片电路的驱动频率调节信号输出端和驱动半桥电路调节信号输出端分别与所述压电电机的相应输入端相连接。3.根据权利要求1所述的基于输出反馈反步控制的压电电机死区控制系统,其特征在于,所述联轴器为弹性联轴器。4.根据权利要求1所述的基于输出反馈反步控制的压电电机死区控制系统,其特征在于,所述压电电机、光电编码器、力矩传感器分别经压电电机固定支架、光电编码器固定支架、力矩传感器固定支架固定于所述基座上。5.一种基于权利要求1所述的基于输出反馈反步控制的压电电机死区控制系统的控制方法,其特征在于,所述控制系统内搭载一反步自适应控制器,通过反步控制方法来控制电机转子的旋转角度,再通过计算转子的旋转角度间接控制电机的速度,并通过李亚普诺夫稳定性函数获得反馈控制参数的强健性方法,以保证系统稳定性。6.根据权利要求5所述的基于输出反馈反步控制的压电电机死区控制方法,其特征在于,记总集不确定项的边界为已知,|D(t)|≤ρ,ρ为一个预设正常数项,采用反馈控制对系统进行伺服控制:记非线性系统如下:其中,Yi是已知的连续的线性非线性失真,d(t)表示有界外部扰动,参数ai是未常数,控制增益b是常数,v是控制输入,u(v)表示死区非线性函数;其中,br≥0,bl≤0和m>0是常数,v是输入,u是输出;u(...
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