柔性结构的多输入多输出运动系统辨识方法

作者：黄涛; 杨开明; 杨进; 朱煜; 胡楚雄

来源：机械工程学报, 2016, 52(11): 42-49.

DOI：10.3901/JME.2016.11.042

• 系统辨识
• 柔性结构
• MIMO系统
• 奇异值分解
• 光刻机工件台

柔性结构的多输入多输出(Multiple input multiple output,MIMO)运动系统的辨识方法是一个具有理论研究和工程应用价值的问题。随着运动系统结构设计、控制性能等要求不断提高,过去视为刚体的MIMO运动系统的柔性动力学特征将越来越显著,成为限制系统性能的重要因素。在辨识试验获得频域非参数模型基础上,提出一种柔性结构的MIMO运动系统辨识方法,基于正交多项式的总体参数曲线拟合得到同分母的MIMO传递函数矩阵,利用模态叠加原理以及奇异值分解(Singular value decomposition,SVD)原理得到系统的状态空间模型。此方法被应用于光刻机工件台这一典型的带有柔性动力学特征的MIMO运动系统。获得的MIMO状态空间模型具有频域辨识模型同等的辨识精度,证明了提出的辨识方法的有效性。所获得的模型满足用于综合控制设计的要求。

• 单位
  摩擦学国家重点实验室; 清华大学