Hysteresis modeling of piezoelectric micro-positioning stage based on convolutional neural network

磁滞 普朗特数 一般化 卷积神经网络 非线性系统 计算机科学 人工神经网络 控制理论(社会学) 人工智能 数学 物理 数学分析 机械 控制(管理) 凝聚态物理 对流 量子力学
作者
Junfeng Hu,Yuan Zhong,Mingli Yang
出处
期刊:Proceedings Of The Institution Of Mechanical Engineers, Part I: Journal Of Systems And Control Engineering [SAGE Publishing]
卷期号:235 (2): 170-179 被引量:7
标识
DOI:10.1177/0959651820950845
摘要

The inherent hysteresis nonlinearity of piezoelectric actuator degrades the positioning accuracy of the micro-positioning stage. Prandtl–Ishlinskii model is widely used for piezoelectric hysteresis modeling, yet it is a rate-independent model with weak generalization ability. To overcome this problem, we proposed a convolutional neural network model based on the Prandtl–Ishlinskii model, which consists of a rate-dependent Prandtl–Ishlinskii model layer and convolutional network layer. The rate-dependent Prandtl–Ishlinskii model layer extends the traditional Prandtl–Ishlinskii model to describe the rate-dependent hysteresis behavior. The convolutional network layer with deep learning ability extracts the deep features of the input signal to improve the generalization ability of the hysteresis model. The experiment results indicate that the standard error of the proposed hysteresis model to predict displacement at unmodeled frequencies has been reduced by 18.74%–36.75% in comparison with the Prandtl–Ishlinskii model, which verifies that the proposed hysteresis model has not only higher accuracy but also stronger generalization ability.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
Ava应助FJH采纳,获得10
1秒前
科研通AI6.1应助lijiajun采纳,获得10
2秒前
3秒前
5秒前
5秒前
mikezzg完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
xkwon完成签到,获得积分20
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
嬛嬛发布了新的文献求助10
8秒前
slzhao发布了新的文献求助10
8秒前
科研通AI2S应助yhy采纳,获得10
9秒前
77le发布了新的文献求助10
10秒前
丙烯酸树脂完成签到,获得积分10
10秒前
Tammy发布了新的文献求助10
10秒前
maduo923完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
彭于晏应助sdl采纳,获得10
11秒前
Hello应助xkwon采纳,获得10
11秒前
11秒前
洋洋发布了新的文献求助10
12秒前
ham发布了新的文献求助10
12秒前
Roy发布了新的文献求助30
13秒前
汉堡包应助温婉的紫采纳,获得10
14秒前
zain发布了新的文献求助10
15秒前
科研通AI6.4应助滕达采纳,获得10
15秒前
害羞大雁完成签到,获得积分20
15秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
17秒前
17秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
17秒前
Faria应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6405716
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8224926
关于积分的说明 17438198
捐赠科研通 5458226
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2884128
邀请新用户注册赠送积分活动 1860502
关于科研通互助平台的介绍 1701635