粘滑式压电驱动平台的复合控制

粘滑式压电驱动平台的复合控制

论文摘要

粘滑式压电驱动平台能实现高精度的大行程运动,它由微动台和滑块组成,而微动台的低阻尼振动限制了粘滑式压电驱动平台的运动速度。为了解决这一问题,提出了一种基于主动阻尼的复合控制策略(PI-DPF-FF)。首先,对输入的锯齿波信号进行滤波,使其更平滑。接着,采用时滞位置反馈控制器来主动提高微动台的阻尼,抑制振动。选用跟踪控制器和改进型零相位误差跟踪控制器来减小跟踪误差,提高跟踪带宽。最后,在粘滑式压电驱动平台的样机上对PI-DPF-FF控制器进行了验证。实验结果表明:与常规的比例积分控制器相比,PI-DPF-FF控制器将微动台跟踪带宽由32.7Hz提高到1 466.5 Hz。当系统输入占空比为0.2和频率为100 Hz的信号时,与常规的前馈控制器相比,PI-DPF-FF控制器将滑块角速度由3.52mrad/s提高到9.03mrad/s,平台运动速度有了明显的提高。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 系统组成及工作原理
  •   2.1 系统组成
  •   2.2 工作原理
  • 3 输入信号的滤波
  • 4 控制器设计
  •   4.1 系统辨识
  •   4.2 主动阻尼控制
  •   4.3 前馈控制器和跟踪控制器
  • 5 实验结果
  •   5.1 带宽测试
  •   5.2 轨迹跟踪实验
  •   5.3 角速度比较
  •   5.4 大行程运动实验
  • 6 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 徐斯强,朱晓博,刘品宽

    关键词: 压电驱动,复合控制,微动台,主动阻尼

    来源: 光学精密工程 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,信息科技

    专业: 自动化技术

    单位: 上海交通大学机械与动力工程学院

    基金: 国家科学挑战计划资助项目(No.JCKY2016212A506-0105),国家重大专项(No.2016ZX04002007)

    分类号: TP273.3

    页码: 2571-2580

    总页数: 10

    文件大小: 1804K

    下载量: 70

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