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基于改进灰狼算法的宏微复合驱动器磁滞模型的参数辨识

喻曹丰 陶雪枫 魏益军 杨坤 王宁

喻曹丰, 陶雪枫, 魏益军, 杨坤, 王宁. 基于改进灰狼算法的宏微复合驱动器磁滞模型的参数辨识[J]. 制造技术与机床, 2024, (3): 168-172, 192. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.03.024
引用本文: 喻曹丰, 陶雪枫, 魏益军, 杨坤, 王宁. 基于改进灰狼算法的宏微复合驱动器磁滞模型的参数辨识[J]. 制造技术与机床, 2024, (3): 168-172, 192. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.03.024
YU Caofeng, TAO Xuefeng, WEI Yijun, YANG Kun, WANG Ning. Parameter identification of hysteresis model of macro-micro composite actuator based on improved gray wolf algorithm[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2024, (3): 168-172, 192. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.03.024
Citation: YU Caofeng, TAO Xuefeng, WEI Yijun, YANG Kun, WANG Ning. Parameter identification of hysteresis model of macro-micro composite actuator based on improved gray wolf algorithm[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2024, (3): 168-172, 192. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.03.024

基于改进灰狼算法的宏微复合驱动器磁滞模型的参数辨识

doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.03.024
基金项目: 国家自然科学基金项目(52105042);流体动力基础件与机电系统国家重点实验室开放基金课题资助(GZKF-202302);中国博士后科学基金资助项目(2019M652159);安徽省自然科学基金项目(2008085QE214)
详细信息
    作者简介:

    喻曹丰,男,1987年生,博士,副教授,研究方向为超磁致伸缩智能构件研发、精密驱动与控制技术。E-mail:yucaofeng@aust.edu.cn

    通讯作者:

    喻曹丰,男,1987年生,博士,副教授,研究方向为超磁致伸缩智能构件研发、精密驱动与控制技术。E-mail:yucaofeng@aust.edu.cn

  • 中图分类号: TM43

Parameter identification of hysteresis model of macro-micro composite actuator based on improved gray wolf algorithm

  • 摘要: 精确辨识磁滞模型参数是保证宏微复合驱动器位移跟踪精度的关键,针对传统灰狼算法(GWO)存在局部最小值和求解精度不高的缺陷,文章提出一种改进的灰狼算法(TGWO)。通过Singer混沌映射优化了灰狼个体的初始位置,以增加种群多样性;采用非线性收敛因子策略提高了局部开发度和全局搜索度;在种群位置迭代更新中引入动态权重更新和自适应更新策略。通过仿真和实验表明:该算法能有效可靠地辨识宏微复合驱动器磁滞模型的参数,平均相对误差为4.6%,拥有更高的精度和收敛性。

     

  • 图  1  同轴式宏微复合驱动器结构示意图

    图  2  参数辨识原理图

    图  3  实验平台实物图

    图  4  传统灰狼算法

    图  5  TGWO算法

    图  6  仿真结果与测量结果比较

    图  7  电流幅值为4 A时仿真结果与测量结果比较

    图  8  电流幅值为2.4 A时仿真结果与测量结果比较

    表  1  参数辨识结果

    参数 取值范围 GWO TGWO
    α [0,0.1] 0 0.007
    a/(×103 [3,15] 5.064 6.288
    k/(×103 [1,8] 3.165 4.137
    c [0,0.3] 0.002 0.272
    Ms/(×105A/m) [1,9] 1.008 6.309
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  • 录用日期:  2024-01-11
  • 修回日期:  2023-10-16

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