Output Feedback Bounded Control for Unidirectional Input Constrained Hysteretic Systems With Application to Piezoelectric-Driven Micropositioning Stage
Notice bibliographique
Résumé
In this study, an observer-based output feedback bounded control strategy is investigated for states unmeasurable nonlinear systems subjected to actuator hysteresis and unidirectional input constraints. The inevitable complex actuators restrictions and hysteresis that exist in practice are considered and transformed by applying a new model transformation operations. To cope with the challenge introduced by the coupling of control inputs and an actuator nonlinear term, a new fuzzy state observer is constructed by introducing a signal filter so that the unmeasurable states and generalized uncertainties, including the hysteresis term, disturbances, and uncertainties, can be estimated synchronously. An output feedback bounded control strategy is proposed that achieves high-precision positioning using a performance-prespecified dynamic surface controller and guarantees that the control signal is bounded within the input constraints by constructing the logarithm Lyapunov functions. The stability of the closed-loop system is proven. Furthermore, the investigated scheme is validated on the piezoelectric micropositioning stage, which is a mechanical system with unknown actuator hysteresis and unidirectional input constraints. Note to Practitioners—This study is motivated by the problem of bounded motion control for smart material-driven micropositioning stages with hysteresis and unidirectional input constraints. The development of micro/nano technology places higher requirements on micro/nanopositioning control. As one of the most commonly used smart material-driven micropositioning stages, piezoelectric micropositioning stage is widely used in mechanical engineering, aerospace technology, bioengineering and other fields. However, influenced by the inherent properties of materials, piezoelectric actuators have complex hysteresis nonlinearity and are subject to unidirectional input constraints, which impair the positioning accuracy and the equipment operation safety. Existing control methods for hysteretic systems are either limited in control performance due to the hysteresis modeling accuracy or difficult to be applied to practical systems with only measurable outputs, and all of existing methods ignore the effect of unidirectional input constraints on the control performance. This study proposes an output feedback bounded control strategy that eliminates the negative effects of hysteresis without constructing an inverse hysteresis model, and realizes high-precision positioning control with prespecified performance, where the bounds of control input is known a priori and satisfy the input constraints.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».