基于区间二型T-S模糊系统的压电迟滞特性建模
2021-01-05陈圣鑫赵新龙苏良才
压电与声光 2020年6期
关键词:模型
陈圣鑫,赵新龙,苏 强,苏良才
(浙江理工大学 机械与自动控制学院,浙江 杭州 310018)
0 引言
压电驱动器作为一种可以将电能转化为机械运动的微位移元件,由于其体积小,精度高等特点被广泛应用于超精密系统中。但是,其固有的迟滞特性会降低精密系统中的控制精度,甚至影响系统的稳定性[1-3],故而需要对迟滞进行建模。Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型因其结构简单、辨识精度高的特点而被广泛应用于复杂非线性系统的建模[4-6]。T-S模型的结构辨识主要包括模糊区间的划分、模糊前件参数和后件参数辨识。
在模糊区间划分方面,模糊聚类算法得到了广泛应用,主要有模糊C均值(FCM)聚类算法和模糊C回归模型(FCRM)聚类算法等。其中,FCM聚类算法作为以欧氏距离为依据进行区间划分的方法,更适用于超球型的模型结构。FCRM聚类算法作为一种超平面型聚类算法,其迭代产生的超平面与T-S模糊模型的子模型有相似的结构, FCRM聚类算法更适合于T-S模型模糊区间的划分。KUNG等[7]提出了FCRM聚类算法的有效性准则,用来选择合适的聚类个数,但对于给定的压电输入信号来说,所需划分的聚类个数有限,并不需要有效性准则的判断。CHANG等[8]使用垂直距离公式替换了传统聚类算法的误差公式,使聚类划分更准确,但并未进一步考虑聚类算法和模型的结构匹配问题。在模糊前件参数辨识方面,LI等[9]提出了新的超平面型隶属度函数,解决了传统超球面钟型高斯函数与超平面型FCRM聚类算法结构不匹配的问题。……
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