针对形状记忆合金的迟滞和非线性问题,提出一种偏置式SMA驱动器的自抗扰精确控制方法.首先基于Brinson一维SMA本构模型和改进Brinson相变模型,在MATLAB/Simulink中建立偏置式SMA驱动器的数学模型,利用微分形式的相变方程建立驱动器系统的状态空间方程,得到驱动器系统的阶次和输入增益.然后采用自抗扰控制器(ADRC),通过扩张观测器(ESO)来实时估计和补偿驱动器系统的内扰和外扰,实现系统的精确控制.最后获得了三种输入信号的系统响应,并与PI控制策略相应结果进行对比分析.研究结果表明,在合理的控制器带宽条件下,ADRC控制几乎没有超调量,在追踪低频余弦信号时响应速度和跟踪精确度明显优于PI控制;在抗扰动模拟中,AD-RC控制达到新的稳态时间明显小于PI控制,鲁棒性较强,验证了方法的有效性,可为SMA智能结构的设计和控制提供参考.
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