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CAMOZZI康茂勝雙級執行器
隨著科學技術的迅速發展，人們對于高科技產品的要求越來越高，在精密加工技術領域中，低精度、低質量的產品已經無法滿足人們的需求，產品的升級改造成為必然趨勢，同時人們對驅動器的行程和精度也提出了更高的要求---大行程和高精度。雙級執行器系統能夠將大行程和高精度相結合，可以同時實現大行程和高精度的性能。

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本文對雙級執行器分別進行建模與控制器設計，并通過設計協同因子將雙級執行器結合起來。具體工作如下：（1）對雙級執行器的*級執行器建模并且設計控制器。*級執行器通常采用伺服電機，通過分析伺服電機的物理特性和驅動方式來建立數學模型，采用模糊PID控制方法設計控制器，得出的仿真結果表明控制方案具有可行性。（2）對雙級執行器的第二級執行器建模并設計控制器。第二級執行器通常采用超磁致伸縮材料、壓電陶瓷等智能材料，然而智能材料一般都存在非平滑、多映射的遲滯特性，遲滯會直接影響系統的控制精度，引起系統振蕩，造成系統不穩定。對于此類非線性系統，采用Bouc-Wen模型描述遲滯特性，提出了一種基于反演控制的滑模變結構控制器設計方案。針對Bouc-Wen模型中的變量特性，用反演滑模控制法設計遲滯系統的控制器，該控制方案能夠保證跟蹤精度，仿真結果表明設計方法的有效性。（3）對雙級執行器系統設計協調控制器。當單級執行器滿足了操作系統的大行程時就缺少控制精度，當滿足了控制精度時就無法滿足大行程的控制。為了協調*級執行器和第二級執行器二者之間的控制，本文提出了雙級執行器協同控制的思想，設計協同因子以實現兩個執行器的協同控制，克服兩個執行器分開控制造成調整時間長的缺點，通過綜合性能指標選擇協同因子中的可調參數。仿真結果表明該設計方法能夠有效減少調整時間，并通過實驗驗證了該方法的可行性。由于雙級執行器系統很好的解決了大行程與高精度二者之間的矛盾，得到了廣泛的應用。 雙級執行器系統中的*級執行器（粗調執行器）有較大的行程范圍，但是沒有高的精度，且響應速度慢；第二級執行器（精調執行器）只有小的行程范圍，但是有較高的精度，并有較快的響應速度。兩級執行器能夠用各自優點來補償對方的缺點。因此雙級執行器系統便有了大行程、高精度、響應快等優點。

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因此將神經網絡和PID控制器相結合可以自動調整PID控制器的參數，使其達到*值，提高系統的控制效果。由于第二級執行器一般采用壓電、磁致伸縮材料，因此第二級執行器便會有遲滯特性，這樣遲滯特性便給控制效果帶來影響。