壓電陶瓷非線性遲滯模型研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,微納米精密定位系統(tǒng)成為研究熱點(diǎn),定位精度對(duì)于微納米定位系統(tǒng)是一個(gè)很重要的指標(biāo),而定位系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)器件的性能對(duì)定位精度有很大影響。在眾多驅(qū)動(dòng)器件中壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器具有體積小、承載力大、分辨率高、無(wú)噪聲、不發(fā)熱等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于微定位系統(tǒng)。但是壓電陶瓷還具有遲滯非線性現(xiàn)象,在開環(huán)條件下給系統(tǒng)的控制帶來(lái)了困難。
　　本文針對(duì)壓電陶瓷的遲滯非線性問(wèn)題,結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“壓電陶瓷高速動(dòng)態(tài)精密定位驅(qū)動(dòng)機(jī)理與控制方法研

2、究”,采取建立遲滯模型并進(jìn)行有效控制的方法來(lái)減小遲滯非線性的影響。首先基于Prandtl-Ishlinskii遲滯算子建立了壓電陶瓷的PI遲滯模型,該遲滯模型可以精確地描述遲滯非線性現(xiàn)象。在此基礎(chǔ)上利用初始負(fù)載函數(shù)對(duì)PI遲滯模型進(jìn)行分析推導(dǎo),求得了壓電陶瓷PI遲滯逆模型,為進(jìn)一步對(duì)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行自適應(yīng)逆控制提供了模型基礎(chǔ)。基于所建立的壓電陶瓷PI遲滯模型及其逆模型,應(yīng)用LMS濾波器設(shè)計(jì)了自適應(yīng)逆控制算法,能有效實(shí)現(xiàn)對(duì)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器遲