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1、2015年10月機(jī)床與液壓Oct.2015第43卷第19期MACHINET00L2HYDRAULICSVol.43No.19DOI:10.3969/j.issn.1001-3881.2015.19.016壓電致動(dòng)器遲滯特性的多項(xiàng)式擬合建模王建紅2!林健2!張建華2!陸寶春2(1.南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院，江蘇南京211167$2.南京理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，江蘇南京210094)摘要：壓電致動(dòng)器具有響應(yīng)速度快、功耗低、輸出力大和定位精度高等優(yōu)點(diǎn)，但是其遲滯特性給精確的微位移控制帶來難度，為實(shí)現(xiàn)動(dòng)靜態(tài)特性理想的壓電致
2、動(dòng)器控制，必須要針對(duì)其遲滯特性建模。對(duì)壓電致動(dòng)器的遲滯特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，在此基礎(chǔ)上繪制其特性曲線，通過多項(xiàng)式擬合的方式求得滿足給定精度下的特征曲線方程，完成對(duì)壓電致動(dòng)器遲滯特性的建模。同等輸人量條件下，將實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果與模型輸出結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果表明：壓電致動(dòng)器靜態(tài)模型誤差均在ir左右，證明了該方法的有效性。關(guān)鍵詞！壓電致動(dòng)器；遲滯特性；多項(xiàng)式擬合；精度中圖分類號(hào)：TP273.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1001-3881(2015)19-071-4PolynomialFittingModelingofthePie
3、zoelectricActuatorHysteresisCharacteristicsWANGJianhong1，LINJian1，ZHANGJianhua1，LUBaochun2"1.AutomationCollege，NanjingInstituteofTechnology，NanjingJiangsu211167，China;2.SchoolofMechanicalEngineering，NUST，NanjingJiangsu210094，China)Abstract:Thepiezoelectricac
4、tuatorhastheadvantagesoffastrespons，lowerpowerandlargeoutputforce，butitcontroltheprecisemicro-displacementofthepiezoelectricactuatorforitshysteresischaracteristics，thepiezoelectricmodeledforthehysteresischaracteristicstoachievethedesireddynamicandstaticchara
5、cteristicsofcontrol.Theticsofthiepiezoelectricactuatorwastested，thecharacteristiccurvewasdra^vnbasedonthetest，theobtainedbypolynomialfittingwaytosatisfyagivenaccuracy，themodelwascompleted.Theexperimentalresultsthemodeloutputunderthesameinputcondition，theresu
6、ltshowsthatthestaticmodelwhichprovestheeffectivenessofthemethod.Keywords：Piezoelectricactuator；Hysteresischaracteristics；Polynomialfitting；Precision〇前言要針對(duì)壓電陶瓷的遲滯特性建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模微細(xì)加工需要采用相應(yīng)的高精度、高分辨率的運(yùn)型[7E0]。對(duì)壓喊動(dòng)獅遲滯特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，在動(dòng)裝置（即機(jī)床系統(tǒng)）來滿足其對(duì)加工尺度、精度此基礎(chǔ)上，通過多項(xiàng)式擬合的方式求得任意初
7、始點(diǎn)對(duì)和加工穩(wěn)定性的要求，微位移執(zhí)行器及其驅(qū)動(dòng)技術(shù)為應(yīng)的特征曲線方程，完成對(duì)壓電致動(dòng)器遲滯特性的滿足這一要求提供了契機(jī)。目前，微位移驅(qū)動(dòng)元件很建模。多，如機(jī)電驅(qū)動(dòng)類、電磁驅(qū)動(dòng)類、壓電/電致伸縮驅(qū)1實(shí)驗(yàn)測(cè)量動(dòng)類、磁致伸縮驅(qū)動(dòng)類等[2]。其中，壓電陶瓷微位移文中所選用型號(hào)為PST150/7/60VS12的低壓驅(qū)器件具有功耗小、位移分辨率高、無噪聲、響應(yīng)快等動(dòng)疊層機(jī)械封裝式壓電致動(dòng)器，其絕對(duì)最大驅(qū)動(dòng)電優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于微電子機(jī)械、精密加工、航空壓：-30~180V，長(zhǎng)度：64mm，位移輸出范圍：0~航天等領(lǐng)域，是目
8、前最具有前途的微位移執(zhí)行器60%m，內(nèi)置專用的微位移傳感器，驅(qū)動(dòng)、傳感及電件[2]。源模塊采用集成的控制器。壓電陶瓷位移量與電場(chǎng)強(qiáng)度的特性曲線存在遲對(duì)該壓電致動(dòng)器進(jìn)行遲滯特性實(shí)驗(yàn)測(cè)試，對(duì)于上滯，即在任意時(shí)刻，系統(tǒng)的輸出不僅依賴于輸人，而升曲線，首先將控制電壓范圍（。?10V)等分成20且還依賴系統(tǒng)以前的狀態(tài)，同時(shí)，這種輸人輸出間的份，以0.5V為分度，即分別以0,0.5,1，…，9.5
