数字压电叠堆执行器：原理、建模与控制

摘要

针对高精度驱动需求，从新型离散构型和数字驱动原理出发，首先探究不同数字编码方式下数字压电叠堆执行器的动、静态输出特性；其次探究数字驱动下迟滞减小的内在机理，结合非线性动力学数学建模描述执行器的迟滞、蠕变和动力学等特性；最后提出数字开/关时间控制来消除剩余迟滞，进一步提高定位精度。实验结果表明，相比传统压电叠堆，数字压电叠堆迟滞减小66%以上，所提的建模方法在10 Hz以内均方根误差小于0.3889μm,所提的数字开/关时间控制方法能够在10 Hz以内有效消除执行器剩余迟滞特性的影响。

关键词

智能材料 / 驱动技术 / 迟滞 / 数字控制

基金资助

航空科学基金(ASFC-20220007052001)