换一批基于改进Bouc-Wen模型的压电陶瓷迟滞位移控制研究
Hysteresis displacement control of piezoceramics based on improved Bouc-Wen model
摘要目的:为了降低压电陶瓷迟滞位移的非线性影响,提高纳米位移平台的运动控制精度,提出一种改进Bouc-Wen模型.方法:首先,在经典Bouc-Wen模型的基础上加入非对称项和输入偏置项2个迟滞曲线微调参数,消除迟滞曲线起点与终点位置的偏差,得到模拟纳米位移平台压电陶瓷迟滞位移特性的改进Bouc-Wen模型.其次,基于粒子群优化算法对改进Bouc-Wen模型的参数进行辨识,采用逆乘结构实现输出位移的线性化控制.最后,搭建实验系统验证改进Bouc-Wen模型的线性化控制效果.结果:改进Bouc-Wen模型的迟滞曲线与压电陶瓷的实际电压-位移曲线拟合度明显提升,拟合误差降低了56%,而且在驱动电压为0～60 V、最大行程约为4μm的线性化输出控制中,期望位移与实际位移的误差仅为0.03 μm.结论:提出的改进Bouc-Wen模型能实现较好的迟滞位移拟合与输出线性化控制,为提高纳米位移平台的运动控制精度提供了新思路.
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关键词
纳米位移平台Bouc-Wen模型压电陶瓷压电陶瓷致动器迟滞位移控制精密定位nano-displacement platformBouc-Wen modelpiezoceramicspiezoceramics actuatorhysteresis diaplace-ment controlprecision positioning
分类号
R318（医用一般科学）
栏目名称
DOI
10.19745/j.1003-8868.2025139
发布时间
2025-08-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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