光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2008年
5期
856-869
,共14页
压电驱动%机电耦合%动态非线性滞回特性%输入输出线性化%位移跟踪控制
壓電驅動%機電耦閤%動態非線性滯迴特性%輸入輸齣線性化%位移跟蹤控製
압전구동%궤전우합%동태비선성체회특성%수입수출선성화%위이근종공제
研究了压电陶瓷驱动器的复杂非线性滞回动力学系统建模及其位移跟踪控制问题.采用状态空间方程,建立了一种新型压电驱动机电耦合动力学系统集总参数模型.该模型首次将动态本征非线性集成到压电叠堆的滞回特性中,并考虑了驱动器中弹性和运动部件的动力学特性.在此基础上,利用微分几何的输入输出线性化方法,导出了一个简化的线性规范型子系统.根据该子系统设计了一种基于LQ方法的非线性位移跟踪控制系统.与现有控制系统的对比仿真表明,本文提出的控制系统不仅消除了驱动器的稳态定位误差,有效地实现了整体动态性能的最优化,而且将其在-3 dB的截止频率从638 Hz扩展到5 217 Hz,频带宽度提高了将近一个数量级,较好地改善了驱动器的高速频响特性.
研究瞭壓電陶瓷驅動器的複雜非線性滯迴動力學繫統建模及其位移跟蹤控製問題.採用狀態空間方程,建立瞭一種新型壓電驅動機電耦閤動力學繫統集總參數模型.該模型首次將動態本徵非線性集成到壓電疊堆的滯迴特性中,併攷慮瞭驅動器中彈性和運動部件的動力學特性.在此基礎上,利用微分幾何的輸入輸齣線性化方法,導齣瞭一箇簡化的線性規範型子繫統.根據該子繫統設計瞭一種基于LQ方法的非線性位移跟蹤控製繫統.與現有控製繫統的對比倣真錶明,本文提齣的控製繫統不僅消除瞭驅動器的穩態定位誤差,有效地實現瞭整體動態性能的最優化,而且將其在-3 dB的截止頻率從638 Hz擴展到5 217 Hz,頻帶寬度提高瞭將近一箇數量級,較好地改善瞭驅動器的高速頻響特性.
연구료압전도자구동기적복잡비선성체회동역학계통건모급기위이근종공제문제.채용상태공간방정,건립료일충신형압전구동궤전우합동역학계통집총삼수모형.해모형수차장동태본정비선성집성도압전첩퇴적체회특성중,병고필료구동기중탄성화운동부건적동역학특성.재차기출상,이용미분궤하적수입수출선성화방법,도출료일개간화적선성규범형자계통.근거해자계통설계료일충기우LQ방법적비선성위이근종공제계통.여현유공제계통적대비방진표명,본문제출적공제계통불부소제료구동기적은태정위오차,유효지실현료정체동태성능적최우화,이차장기재-3 dB적절지빈솔종638 Hz확전도5 217 Hz,빈대관도제고료장근일개수량급,교호지개선료구동기적고속빈향특성.
