压电致动柔性结构的迟滞建模与精密控制技术研究  

作　　者：金爱国 郭德强 金贵阳 

机构地区：[1]宁波职业技术学院智能装备研究所,浙江宁波315800

出　　处：《南方农机》2023年第24期127-130,共4页

基　　金：宁波职业技术学院2022年度课题“压电致动柔性结构的迟滞建模与精密控制技术研究”(NZ22Q002);浙江省公益技术应用基金“患者搬移机器人的微感机构创新设计与柔顺控制技术研究”(GF22E050354)。

摘　　要：【目的】压电致动柔性结构固有的非线性迟滞行为和蠕变行为等特性会直接影响其定位精度,特别是非线性迟滞现象大大降低了定位精度。因此,为了获得较高的定位精度,研究压电致动柔性结构的迟滞建模和控制方法有重大意义。【方法】课题组探讨了压电致动柔性结构的迟滞特性与分类,迟滞模型通常可以分为物理迟滞模型和唯象迟滞模型。重点对唯象迟滞模型进行了探讨,其又可以分为静态迟滞模型和动态迟滞模型。在静态迟滞建模部分罗列了4种广泛应用的模型,而动态迟滞建模分为整体式和分离式两类,对比分析了其各自的优缺点及适用场合。【结果】在迟滞建模方面,分离式动态建模方法不但能够充分继承静态迟滞建模的优点,而且建模较为简单,因而被广泛应用。在控制策略方面,无迟滞逆模型的控制方法相对较为简单,避免了迟滞系统建模难的问题;而基于迟滞逆模型的控制方法简单易学,能够有效用于压电致动柔性结构的迟滞补偿。【结论】压电致动柔性结构与传统执行机构相比,具有响应快、驱动力大、分辨率高、噪声低等优点,在机械加工、振动控制、校准以及微纳观测和操作等各个领域的应用前景广阔。

关 键 词：压电致动柔性结构 迟滞建模 控制技术 迟滞逆模型 

分 类 号：TP273[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]