仪器仪表学报
儀器儀錶學報
의기의표학보
CHINESE JOURNAL OF SCIENTIFIC INSTRUMENT
2015年
1期
32-39
,共8页
王栋%于鹏%周磊%刘柱%董再励
王棟%于鵬%週磊%劉柱%董再勵
왕동%우붕%주뢰%류주%동재려
非对称PI模型%梯形算子%原子力显微镜%压电陶瓷%迟滞性前馈校正%逆模型直接辨识
非對稱PI模型%梯形算子%原子力顯微鏡%壓電陶瓷%遲滯性前饋校正%逆模型直接辨識
비대칭PI모형%제형산자%원자력현미경%압전도자%지체성전궤교정%역모형직접변식
asymmetric PI model%keystone operator%atomic force microscope%piezoelectric ceramic%feedforward hysteresis calibration%directly identify inverse model
原子力显微镜(AFM)通常采用压电陶瓷(PZT)作为驱动器以实现纳米尺度的观测和操作.然而,PZT自身的迟滞非线性会对AFM观测质量和操作精度产生很大影响.基于Prandtl-Ishlinskii (PI)模型的前馈控制方法可对PZT的迟滞非线性进行补偿,但传统PI模型无法消除PZT的非对称迟滞性的影响.针对这个问题,提出一种基于梯形算子的非对称迟滞模型,并可用系统辨识方法获取逆模型参数,该方法可有效实现具有非对称迟滞特性驱动器的前馈补偿控制.AFM系统实验证明,该模型可有效减小非对称迟滞性导致的建模误差,基于该模型的前馈迟滞补偿控制可有效提高AFM的扫描成像质量.
原子力顯微鏡(AFM)通常採用壓電陶瓷(PZT)作為驅動器以實現納米呎度的觀測和操作.然而,PZT自身的遲滯非線性會對AFM觀測質量和操作精度產生很大影響.基于Prandtl-Ishlinskii (PI)模型的前饋控製方法可對PZT的遲滯非線性進行補償,但傳統PI模型無法消除PZT的非對稱遲滯性的影響.針對這箇問題,提齣一種基于梯形算子的非對稱遲滯模型,併可用繫統辨識方法穫取逆模型參數,該方法可有效實現具有非對稱遲滯特性驅動器的前饋補償控製.AFM繫統實驗證明,該模型可有效減小非對稱遲滯性導緻的建模誤差,基于該模型的前饋遲滯補償控製可有效提高AFM的掃描成像質量.
원자력현미경(AFM)통상채용압전도자(PZT)작위구동기이실현납미척도적관측화조작.연이,PZT자신적지체비선성회대AFM관측질량화조작정도산생흔대영향.기우Prandtl-Ishlinskii (PI)모형적전궤공제방법가대PZT적지체비선성진행보상,단전통PI모형무법소제PZT적비대칭지체성적영향.침대저개문제,제출일충기우제형산자적비대칭지체모형,병가용계통변식방법획취역모형삼수,해방법가유효실현구유비대칭지체특성구동기적전궤보상공제.AFM계통실험증명,해모형가유효감소비대칭지체성도치적건모오차,기우해모형적전궤지체보상공제가유효제고AFM적소묘성상질량.
