吉林大学周淼磊获国家专利权
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龙图腾网获悉吉林大学申请的专利一种压电陶瓷微动平台的数据驱动自适应滑模迭代控制方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115933414B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-27发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202310094284.4,技术领域涉及:G05B13/04;该发明授权一种压电陶瓷微动平台的数据驱动自适应滑模迭代控制方法是由周淼磊;李天南;王一帆;赵晨;方舟;于业伟;高巍设计研发完成,并于2023-02-10向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种压电陶瓷微动平台的数据驱动自适应滑模迭代控制方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种压电陶瓷微动平台的数据驱动自适应滑模迭代控制方法,属于微纳控制技术领域。该方法在基于紧格式动态线性化的数据驱动自适应滑模迭代控制中引入了自适应学习率,设计数据驱动控制器。与现有的技术相比,本发明不需要任何压电陶瓷微动平台的迟滞非线性模型等其他模型的信息,引入了紧格式动态线性化数据模型,避免了对平台建模的复杂过程和所建模型的精确度对控制器有效性的影响;在迭代过程中采用自适应学习率,使得在每一时刻算法都能选取到最合适的学习率从而进一步提高控制器的控制性能。
本发明授权一种压电陶瓷微动平台的数据驱动自适应滑模迭代控制方法在权利要求书中公布了:1.一种压电陶瓷微动平台的数据驱动自适应滑模迭代控制方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤: 步骤1:在对压电陶瓷微动平台建立紧格式动态线性化的数据模型,通过控制输入准则函数得到基于紧格式动态线性化的数据驱动自适应控制器; 将压电陶瓷微动平台描述为如下非线性非仿射系统: ylk+1=fylk,ylk-1,…,ylk-ny,ulk,ulk-1,…,ulk-nu1 其中,和分别是系统在k时刻的输入电压和输出位移,ny,nu∈Z+是系统的输出、输入的未知阶数,l为迭代次数,f·是一个未知的非线性函数; 当f·满足对任意变量的偏导数连续且满足广义Lipschiz条件时,压电陶瓷微动平台1可以等价为如下的紧格式动态线性化的数据模型: △ylk+1=θlk△ulk2 其中,θlk称为伪偏导数,伪偏导数在任意时刻有界; 定义伪偏导数准则函数为: 其中μ为惩罚因子,限制θk的变化范围; 将式2代入式3中,根据得到伪偏导数估计公式为: 其中,η为伪偏导数有界性相关参数;μ为惩罚因子,用于限制伪偏导数变化值; 步骤2:在动态线性化模型指导下采用对系统建立滑模面并选取指数趋近律获取初步控制律; 定义滑模面如下: ρlk=celk,c05 其中,c为滑模面相关参数,参与误差收敛性分析,elk=yrk-ylk为第l次迭代的误差,其中yrk为期望轨迹; 由5可得k+1时刻滑模面为: 为进一步减小滑模控制带来的抖动现象,定义饱和函数如下: Γ为边界层,可以决定饱和函数的上下界限; 为求得数据驱动滑模控制趋近律,定义指数趋近律如下: ρlk+1=1-qTρlk-λTsatρlk8 其中,q为指数趋近参数,用以调节误差收敛速度;T为采样周期,λ为饱和函数限制参数; 由6、7和8可得数据驱动自适应滑模控制律如下: 步骤3:利用前一次迭代信息结合提出的自适应学习率对滑模控制得出初步控制律在迭代轴上不断优化,从而达到改善系统控制性能的作用,其迭代控制律如下: 其中,为自适应学习率; 由9和10,最终控制律总结如下:
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