尺蠖压电驱动器的设计及迟滞补偿控制方法

摘要：

设计了一种基于柔性放大原理的尺蠖压电驱动器,驱动器动子钳位部分采用对称式杠杆放大结构,中间驱动部分采用复合桥式结构.根据尺蠖压电驱动器迟滞非线性特点,在模型分析基础上,建立Preisach模型,确定逆Preisach迟滞模型的开环控制方法,并采用前馈PID方法实现闭环控制.搭建了尺蠖压电驱动器的开环实验系统,实验结果显示:尺蠖压电驱动器在开环控制下位移跟踪最大误差为2.9 μm;当跟踪位移为80 μm连续运动20个步距时,正反向行程的平均误差为2.1μm;当驱动电压为5V时,获得最小步距1.5μm.同时,搭建了尺蠖压电驱动器的闭环实验系统,在该系统上进行前馈PID控制实验,闭环控制条件下,系统位移跟踪的最大误差为1.4 μm,驱动器的定位精度得到提高.

关键词：尺蠖、压电驱动器、迟滞非线性、Preisach模型、PID控制

所属期刊栏目：50

分类号：TP384;TP273(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金61573238;国家科技支撑计划2015BAF10B01;上海市自然科学基金13ZR1415800;上海市教育委员会科研创新14YZ008

在线出版日期：2018-06-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：41-45