AFM压电陶瓷驱动器类Hammerstein建模与参数辨识  

Hammerstein-Based Modeling Approach and Parameter Identification Method for AFM Piezoelectric Actuator

作　　者：徐运扬 徐康康[1] 沈平[1] 

机构地区：[1]中南大学高性能复杂制造国家重点实验室,长沙410012

出　　处：《传感技术学报》2015年第1期23-27,共5页Chinese Journal of Sensors and Actuators

基　　金：国家重点基础研究发展计划基金项目(973)(2011CB013104)

摘　　要：AFM(Atomic Force Microscope,原子力显微镜)中的压电陶瓷驱动器具有率相关迟滞非线性特性,这会影响AFM的扫描和定位精度。针对传统静态迟滞模型不能反映系统率相关动态迟滞特性的缺陷,提出Hammerstein模型以描述压电陶瓷驱动器的静态和动态迟滞特性。利用最小二乘支持向量机结合奇异值分解法对模型中的参数进行辨识。实验结果表明,模型能体现压电陶瓷驱动器的率相关迟滞特性,精度高于传统静态迟滞模型,建模方法对此类系统具有较好的应用价值。The piezoelectric actuator（ PEA） used in the Atomic Force Microscopy（ AFM） possesses a feature of ratedependent hysteresis,which have a negative influence on the scanning and positioning accuracy of AFM. As the traditional static nonlinear hysteresis model can＇t reflect the dynamic frequency characteristics of the system,a Hammerstein model here is proposed to describe the static and dynamic hysteresis characteristics of the PEA. The parameters of the model is identified by the least squares support vector machine（ LS-SVM） algorithm and the singular value decomposition（ SVM） method. The experiment result indicates that the rate-dependent hysteresis is well reflected,and the model accuracy is better than the traditional static hysteresis model,its application value is desirable for the analogous systems.

关 键 词：压电陶瓷驱动器 非线性建模 HAMMERSTEIN模型 系统辨识 支持向量机 

分 类 号：TN792[电子电信—电路与系统]