文献类型：期刊文章

作　　者：王泽锴[1,3] 娄军强[1,2] 陈特欢[1] 邓益民[1] 崔玉国[1] 魏燕定[2]

WANG Zekai;LOU Junqiang;CHEN Tehuan;DENG Yimin;CUI Yuguo;WEI Yanding(College of Mechanical Engineering and Mechanics,Ningbo University,Ningbo 315211,China;Zhejiang Provincial Key Lab of Advanced Manufacturing Technology,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China;College of Mechanical and Electrical Engineering,Zhejiang Industry Polytechnic College,Shaoxing 312000,China)

机构地区：[1]宁波大学机械工程与力学学院,宁波315211 [2]浙江大学机械工程学院、浙江省先进制造技术重点实验室,杭州310027 [3]浙江工业职业技术学院机电工程学院,浙江绍兴312000

出　　处：《振动与冲击》

基　　金：浙江省自然科学基金项目(LY21F030003,LY20E050007);浙江省教育厅一般科研项目(Y201839158);浙江省省属高校基本科研业务费专项资金(SJLY2021014);宁波市自然科学基金项目(2019A610112)。

年　　份：2023

卷　　号：42

期　　号：1

起止页码：115-122

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2020、CSCD、CSCD2023_2024、EI、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：具有运动灵活且操作方便优点的宏压电纤维复合材料(macro fiber composite,MFC)致动水下柔性结构广泛应用于水下仿生推进和变形控制系统中,但是MFC的迟滞非线性严重影响了系统的定位精度和操控性能。提出了一种改进Prandtl-Ishlinskii(PI)静态迟滞和传递函数动态模型串联的复合式模型来描述MFC致动水下柔性结构谐振状态下的动态迟滞行为。首先基于所提出水下结构的准静态迟滞特性辨识得到改进PI迟滞模型参数,然后通过传递函数串联馈通环节的动态模型捕捉MFC致动柔性结构的水下谐振特性。实验结果表明所建立的复合式动态迟滞模型能够很好地描述MFC致动水下柔性结构在谐振状态下的动态迟滞行为,并且在固有频率附近一定带宽范围内仍具有较高准确性。基于复合式逆模型的前馈补偿下,水下柔性结构在谐振状态下跟踪正弦轨迹的实测位移与期望位移基本重合,补偿后二者线性度较高,显著提升了MFC致动柔性结构谐振状态下的动态定位和跟踪精度,证实了所提出动态迟滞模型和补偿方法的有效性。

关 键 词：水下柔性结构  谐振 动态迟滞  宏压电纤维复合材料(MFC)  前馈补偿

分 类 号：TM619]