The invention discloses a method to improve the positioning accuracy of a piezoelectric stack type driver, and combines the initial operator with the initial operator weights to establish a static symmetric initial model. By introducing the saturation operator and the weight value of the saturation operator, the static model can be improved, so that the model can describe the asymmetrical hysteresis and the asymmetric static state. On the basis of the model, the parameters of the static inverse model, namely the weight value of the initial operator and the weight value of the saturation operator, are obtained. The weights of the initial operator and the weight value of the saturation operator are fitted to get the weight value of the initial operator of the inverse model and the weight value of the saturation operator, and the inverse model of the dynamic state is established, and the dynamic inverse model is used as the inverse model. Feedforward controller is used to compensate hysteresis characteristics of piezoelectric stack driver, and feedback control is applied to improve the positioning accuracy of piezoelectric stack driver. One
【技术实现步骤摘要】
一种提高压电叠堆式驱动器定位精度的方法
本专利技术涉及压电陶瓷驱动技术,具体涉及一种提高压电叠堆式驱动器定位精度的方法。
技术介绍
近年来微位移定位系统发展迅速,其中微位移驱动元件的发展是推动微位移定位系统发展的一个重要因素。压电陶瓷驱动器具有分辨率高、响应快、噪声小、刚度大等优点而被选作微位移驱动元件,并且在微位移定位系统中得到广泛应用。压电叠堆式驱动器就是压电陶瓷驱动器中的一种。虽然压电陶瓷驱动器具有上述优点,但是其同样存在缺点。压电陶瓷驱动器的输入与输出之间存在迟滞,使得压电陶瓷驱动器的输入输出关系呈现非线性,这大大影响压电陶瓷驱动器的定位精度。目前已经有很多经典的迟滞模型用于压电驱动器的建模与控制,如Preisach模型、Prandtl-Ishlinskii(PI)模型、Bouc-Wen模型等,但是这些经典模型都是静态模型。压电驱动器的迟滞特性除了跟其结构有关,还与输入信号的速率有关,因此经典模型不能够很好的描述压电陶瓷驱动器的迟滞特性。因此需要建立与输入速率相关的动态模型来更好的描述压电驱动器的迟滞特性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种提高压电叠堆式驱动器定位精度的方法。实现本专利技术目的的技术方案为:一种提高压电叠堆式驱动器定位精度的方法,包括以下步骤:步骤1,在压电叠堆式驱动器的工作频段从低到高依次取n个频率:f1,f2,…,fn,在频率f1下,测试压电叠堆驱动器的输入输出迟滞曲线,得到迟滞特性数据;步骤2,根据步骤1测得的迟滞特性数据,辨识出输入频率为f1时,不同阈值所对应的初始算子的权值wh1以及饱和算子的权值ws1;所述阈值为P ...
【技术保护点】
1.一种提高压电叠堆式驱动器定位精度的方法,其特征在于,包括以下步骤:
【技术特征摘要】
1.一种提高压电叠堆式驱动器定位精度的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,在压电叠堆式驱动器的工作频段从低到高依次取n个频率:f1,f2,…,fn,在频率f1下,测试压电叠堆驱动器的输入输出迟滞曲线,得到迟滞特性数据;步骤2,根据步骤1测得的迟滞特性数据,辨识出输入频率为f1时,不同阈值所对应的初始算子的权值以及饱和算子的权值;所述阈值为PI模型线性play算子的阈值;步骤3,将输入频率依次调整为f2,f3,…,fn,分别求出不同频率下的初始算子权值与饱和算子权值;步骤4,根据初始算子权值,计算各个频率对应的逆模型的初始算子权值,根据饱和算子权值,计算逆模型的饱和算子权值;步骤5,用实验数据拟合的方法,拟合逆模型的初始算子权值和饱和算子权值,得到与输入速率相关的逆模型初始算子权值和饱和算子权值表达式,从而得到与输入速率相关的动态逆模型;步骤6,将步骤5中的动态逆模型作为前馈控制器,再加入反馈控制,构成闭环控制系统,提高使得压电叠堆式驱动器定位精度。2.根据权利要求书1所述的一种提高压电叠堆式驱动器定位精度的方法,其特征在于,步骤1选取...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈远晟,杨国文,赵荪翀,石泽轩,徐冰,董妍男,应展烽,张旭东,
申请(专利权)人:南京理工大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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