基于Bouc-Wen模型的压电执行器的前馈线性化控制器

作     者：王代华 严松林 朱炜 Wang Daihua;Yan Songlin;Zhu Wei

作者机构：重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044 重庆大学光电工程学院精密与智能实验室重庆400044 

基　　金：高等学校科技创新工程重大项目培育资金(708048) 新世纪优秀人才支持计划(NCET-05-0765) 中央高校基本科研业务费(CDJX10121145)项目资助 

出 版 物：《仪器仪表学报》 (Chinese Journal of Scientific Instrument)

年 卷 期：2015年第36卷第7期

页      码：1514-1521页

摘      要：本文提出并研究了利用Bouc-Wen模型构建压电陶瓷执行器的迟滞位移在线观测器的方法,并采用迟滞位移在线观测器构成前馈控制系统实现了压电陶瓷执行器的输出位移与输入控制电压之间迟滞关系的线性化。在此基础上设计了相应的数字控制算法,实现了一种基于数字信号处理器的前馈线性化控制器,建立了相应的实验装置并进行了实验验证。实验结果表明,当前馈线性化控制器的输入控制电压为频率0.5 Hz幅值5 V的正弦电压时(功率放大器放大倍数为20倍),压电陶瓷执行器输出位移的最大绝对误差和非线性度分别为1.25μm和2.37%;当前馈线性化控制器的输入控制电压为频率0.5 Hz幅值递增的三角波电压时,压电陶瓷执行器输出位移的最大绝对误差和非线性度分别为1.80μm和3.06%。采用DSP实现的前馈线性化控制器能够较好地实现压电陶瓷执行器输出位移与输入控制电压之间迟滞关系的线性化,而且由于是开环控制,成本较低。

主 题 词：压电陶瓷微执行器 迟滞 线性化 Bouc-Wen模型 前馈控制 

学科分类：08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 080402[080402] 081102[081102] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.0254-3087.2015.07.009

馆 藏 号：203481155...