壓電陶瓷非線性遲滯模型研究.pdf

1、隨著科學技術(shù)的發(fā)展,微納米精密定位系統(tǒng)成為研究熱點,定位精度對于微納米定位系統(tǒng)是一個很重要的指標,而定位系統(tǒng)中驅(qū)動器件的性能對定位精度有很大影響。在眾多驅(qū)動器件中壓電陶瓷驅(qū)動器具有體積小、承載力大、分辨率高、無噪聲、不發(fā)熱等優(yōu)點,被廣泛應用于微定位系統(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)的控制帶來了困難。
　　本文針對壓電陶瓷的遲滯非線性問題,結(jié)合國家自然科學基金項目“壓電陶瓷高速動態(tài)精密定位驅(qū)動機理與控制方法研

2、究”,采取建立遲滯模型并進行有效控制的方法來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)上利用初始負載函數(shù)對PI遲滯模型進行分析推導,求得了壓電陶瓷PI遲滯逆模型,為進一步對壓電陶瓷驅(qū)動器進行自適應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,應用LMS濾波器設計了自適應逆控制算法,能有效實現(xiàn)對壓電陶瓷驅(qū)動器遲