径向双压电叠堆执行器建模与实验研究

• 作者: 江裕雷 朱玉川 陈龙 邰明皓 郑述峰
• 来源期刊: 压电与声光
• 学科: 工学
• 关键词: 双压电叠堆 执行器 频率相关 迟滞 参数辨识
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 页码范围: 45-50
• 页数: 6页
• 分类号: TN384|TM282|TH137
• 语种: 中文
• DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2021.01.010

摘要

该文设计了一种径向双压电叠堆执行器,可以实现单压电或双压电叠堆驱动,在不增加轴向长度的基础上实现输出位移的放大.针对该执行器,建立了基于Bouc-Wen的压电动态迟滞力模型作为执行器整体动力学模型力的输入;在MATLAB/Simulink中,基于最小二乘法对迟滞力模型中的参数进行辨识.仿真与实验结果表明,在峰-峰值140 V、直流偏置70 V的激励信号下,两根长为18 mm的压电叠堆在复合驱动下能输出约55μm的位移,实现了执行器的位移放大输出且在高频下无明显衰减;所建立的执行器动态迟滞模型很好地描述了单压电或双压电叠堆在1～600 Hz驱动频率下的电压-位移滞环曲线.在驱动频率为600 Hz时,双压电复合驱动的模型最大均方根误差为1.13μm,最大相对误差为6.1％,为大位移、高精度的执行器控制提供了基础.