基于压电迟滞对称性的线性微位移控制作动器

摘要：

针对目前压电微位移控制系统中普遍存在的模型非线性、系统复杂或不稳定等缺点,提出了一种基于压电迟滞对称性及单向单回路循环的微位移线性控制系统.首先利用压电迟滞效应中回路正调曲线与逆调曲线之间的轴对称性质,使二个性能一致的压电位移作动器位于回路的对称点,其迟滞非线性效应得以相互抵消,从而使其总的位移输出与输入驱动电压呈线性关系;其次,在控制策略的选择上,为避免因次级回路的出现而导致的复杂性与不稳定性,并保证压电系统的输出精度,位移调节过程中仅采用一个确定的主回路,且二个位移作动器均按此主回路的单向逆时针方向调节;依据所提出的模型和算法,进行了实验验证,并对误差进行了分析与补偿;结果表明模型位移输出精度达到nm级,最大误差15 nm,平均误差约0nm;同时该模型还具备结构简单、计算量小、易于实现、输入与输出为线性关系等优点.

关键词：迟滞、压电作动器、位移控制系统、对称性

所属期刊栏目：39

分类号：TP216(自动化技术及设备)

资助基金：重庆工商大学科研项目1952036

在线出版日期：2022-11-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：62-69