压电陶瓷微位移驱动器建模与控制

• 作者: 刘泊 孙永全 郭建英
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 压电陶瓷 位移驱动器 PID闭环控制 电压蠕变补偿
• 年，卷（期）: 2013,（6）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 1503-1509
• 页数: 7页
• 分类号: TP273
• 字数: 2639字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20132106.1503

摘要

考虑利用白光干涉仪进行表面三维形貌测量时压电陶瓷(PZT)的蠕变效应对微位移驱动器位移精度的影响,提出了一种沿参考镜光轴方向提高该驱动器位移精度的方法.系统研究了该驱动器的位移检测回路、PID闭环控制以及蠕变补偿控制;利用光电位置传感器和光学杠杆调节位移检测回路,将压电陶瓷驱动器微位移反馈至控制系统,建立PID闭环控制.充分考虑了PZT蠕变特性对测量过程的影响,建立了"电压蠕变"补偿模型,实现了基于PID闭环控制与蠕变补偿控制相结合的复合控制方法.利用XL-80激光干涉仪测量压电陶瓷驱动器在PID闭环控制和复合控制二种情况下的微位移,实验结果显示前者位移误差为0.007 μm,后者位移误差为0.005 μm.结果表明该方法可有效克服压电陶瓷迟滞非线性和蠕变对测量结果的影响,满足表面三维形貌测量的高精度要求.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	孙永全	哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院	25	298	9.0	16.0
2	郭建英	哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院	71	768	14.0	24.0
3	刘泊	哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院	56	454	10.0	18.0