本文關(guān)鍵詞：壓電微夾鉗的位移自感知反饋復(fù)合控制

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【摘要】：采用自感知方法獲取壓電微夾鉗鉗指位移,構(gòu)成自感知反饋復(fù)合控制系統(tǒng)。根據(jù)反映鉗指位移、表面電荷、夾持力、驅(qū)動電壓之間關(guān)系的壓電懸臂梁Smits方程,提出了基于電流積分的鉗指位移自感知方法;引入死區(qū)算子對傳統(tǒng)PI模型進行改進,建立了壓電微夾鉗鉗指位移的遲滯模型;以對偏差的拋物線積分、對輸出的先行微分分別代替常規(guī)PID控制器中的積分項和微分項,設(shè)計出了壓電微夾鉗的改進PID反饋控制器;將前饋控制器與PID反饋控制器相結(jié)合,并采用自感知反饋方式,設(shè)計出了壓電微夾鉗的閉環(huán)控制系統(tǒng)。實驗結(jié)果表明:在自感知反饋復(fù)合控制作用下,壓電微夾鉗對5μm階躍參考位移的響應(yīng)時間為0.24 s,若不考慮噪聲影響,穩(wěn)態(tài)誤差幾乎為零;在最大位移為14.7μm的變幅值三角波參考位移以及最大位移為14.1μm的任意波形參考位移作用下,壓電微夾鉗的自感知反饋復(fù)合控制亦可取得良好的控制效果,其穩(wěn)態(tài)誤差中線在-0.02~0.04μm之間變化。自感知反饋控制的實驗結(jié)果與傳感器反饋控制基本相同,從而表明壓電微夾鉗的自感知反饋控制是有效的。
【作者單位】： 寧波大學(xué)機械工程與力學(xué)學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 壓電微夾鉗 自感知反饋 遲滯模型 前饋控制 PID反饋控制 復(fù)合控制
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51175271) 浙江省高等學(xué)校中青年學(xué)科帶頭人學(xué)術(shù)攀登計劃(pd2013091)項目資助
【分類號】：TP273
【正文快照】： 1引言隨著微/納米技術(shù)的發(fā)展,微機電系統(tǒng)(micro-electro-mechanical system,MEMS)和生物工程等領(lǐng)域的研究對象正朝著微細化方向發(fā)展。微夾鉗作為微裝配與微操作系統(tǒng)中的關(guān)鍵執(zhí)行器,同操作對象直接接觸,其性能對微裝配和微操作任務(wù)的完成起著決定性作用[1]。在MEMS領(lǐng)域,微夾鉗

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2 段慧;曹淑瑛;;超磁致伸縮自感知執(zhí)行器的理論與實驗研究[J];電工電氣;2009年12期

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本文編號：590612