集成前馈矫正的超低迟滞开关式压电陶瓷独立驱动方法技术

本发明专利技术公开了一种集成前馈矫正的超低迟滞开关式压电陶瓷独立驱动方法，是在由单片机控制的开关式独立驱动的基础上，以最简单的二次多项式为迟滞模型来拟合独立驱动下的迟滞曲线，之后以迟滞逆模型也就是二次函数的反函数作为输入代替线性输入的电压，即可获得线形的输出响应曲线。本发明专利技术能在分时独立驱动的基础上大幅度减小迟滞至0.82％，从而能改善使用压电致动器作为驱动的装置的非线性，并能提高驱动精度。驱动精度。驱动精度。

【技术实现步骤摘要】
集成前馈矫正的超低迟滞开关式压电陶瓷独立驱动方法


[0001]本专利技术涉及应用在精密微位移平台领域，具体涉及一种集成了前馈矫正的超低迟滞开关式压电陶瓷独立驱动方法。

技术介绍

[0002]具有纳米级驱动位移分辨率的压电致动装置凭借其定位精度高、响应快等特点迅速抢占市场，在精密驱动系统中占据了非常重要的地位。但压电堆栈致动器的迟滞特性，给定位精度造成严重影响。
[0003]国内外众多学者为了减小迟滞提出许多方法，包括电荷驱动法，复杂算法的前馈矫正，如preisach模型、椭圆拟合等，闭环反馈控制等，但是都存在一些不足之处，比如电荷驱动操作复杂，复杂算法的前馈矫正逆参数难以求解，简单算法拟合误差又大，闭环反馈控制虽然精度高但高精度传感器带来的高成本和空间占用大的问题不可忽视。
[0004]现有的一种多叠层压电致动器独立分时驱动装置及方法虽然可以在开环情况下减小迟滞，但是使用的纯模拟电路法实现，驱动灵活性较差，并且最终迟滞降低与高精度闭环反馈控制相比仍有不少差距。

技术实现思路

[0005]本专利技术是为避免上述现有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成前馈矫正的超低迟滞开关式压电陶瓷独立驱动方法，其特征在于，是应用于由单片机MCU、两个高压运放，开关组和压电致动器构成的控制系统中，所述压电致动器由N层压电陶瓷层组成，开关组由N个开关组成；所述压电陶瓷驱动方法包括；步骤1：升压阶段的驱动：步骤1.1、在对第i层压电陶瓷层进行上升驱动之前，所述单片机MCU先利用一个高压运放对第i
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1层压电陶瓷层进行上升驱动，并控制第i层压电陶瓷层对应的开关闭合；i属于[2,N]；步骤1.2：所述单片机MCU发出线性递增的驱动信号，并经过另一个高压运放对部分驱动信号进行升压处理，再断开第i
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1层压电陶瓷层对应的开关后，将升压后的驱动信号发送给第i层压电陶瓷层；步骤1.3：第i层压电陶瓷层根据升压后的驱动信号进行升压，并在升压结束前闭合第i+1层压电陶瓷层对应的的开关；步骤1.4：所述单片机MCU将参与第i
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1层压电陶瓷驱动的高压运放的输出清零；并继续用另一高压驱动器对第i层压电陶瓷层进行升压驱动，从而完成第i层压电陶瓷层的上升驱动；步骤1.5：将i+1赋值给i后，返回步骤1.1顺序执行，直到i>N为止，从而完成N层压电陶瓷层的升压；步骤2：将所述单片机MCU发出线性递增的驱动信号改为线性递减的驱动信号后，按照步骤1的过程，对N层压电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张连生，郝爽，张鹏程，黄强先，程荣俊，李红莉，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：