压电微位移台的动态迟滞建模及实验验证

摘要：

为了提高压电微位移平台快速定位的精确度,建立了一种表征压电微位移平台驱动电压与输出位移关系的定位模型.考虑压电工作台在快速、大行程精确定位过程中会受压电陶瓷迟滞特性及本身动态特性的影响,本文采用Bouc-Wen模型描述压电陶瓷迟滞特性,并结合压电工作台的动态特性进行共同建模,使模型同时体现压电工作台的动态特性与迟滞特性.为了验证模型的正确性,搭建了基于压电微位移平台和相关驱动器的实验设备对模型进行了实验验证,并进行了测控程序的二次开发.研究结果表明,与单纯的Bouc-Wen模型相比,提出模型在最大位移输出为40μm,输入电压频率为40 Hz时的最大误差由3.04μm下降到了0.67μm,此时最大相对误差为1.68％.得到的结果验证了提出的模型可较好地模拟压电工作台的迟滞特性与动态特性,大大提高压电微位移平台在快速、大行程定位中的精确度.

关键词：压电微位移台、动态特性、迟滞特性、Bouc-Wen模型、运动定位

所属期刊栏目：24

分类号：TP271.4;TH701(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51365021

在线出版日期：2016-10-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2255-2261