数字压电叠堆执行器:原理、建模与控制

凌杰, 张允执, 陈龙, 朱玉川

中国机械工程 ›› 2025, Vol. 36 ›› Issue (02) : 228-237.

数字压电叠堆执行器:原理、建模与控制

  • 凌杰, 张允执, 陈龙, 朱玉川
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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

中图分类号

TH136

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凌杰, 张允执, 陈龙, 朱玉川. 数字压电叠堆执行器:原理、建模与控制. 中国机械工程. 2025, 36(02): 228-237

基金

航空科学基金(ASFC-20220007052001)

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