微定位平台的压电陶瓷执行器鲁棒控制策略

"这篇研究论文探讨了压电陶瓷执行器在微定位平台中的鲁棒控制策略。作者包括来自上海师范大学和西安电子科技大学的学者。文章提出了一个非线性鲁棒控制方法来解决压电陶瓷执行器在微定位系统中由于滞环效应带来的问题，并构建了相应的逆模型进行补偿。" 在微定位技术中，压电陶瓷执行器因其高速响应、高精度和无磨损等特性而被广泛应用于精密定位任务。然而，压电陶瓷执行器存在明显的滞后效应，这会严重影响其定位精度和系统的稳定性。针对这一问题，该论文提出了一种非线性的鲁棒控制策略。 首先，为了准确描述放大器滤波电路、压电陶瓷执行器和负载之间的动态关系，研究者建立了一个包含滞环效应的三明治模型。这个模型考虑了压电陶瓷材料在受力与应变之间的非线性行为，特别是在快速驱动和快速响应过程中表现出的滞后现象。 其次，为了补偿这种滞后效应，论文中构建了压电陶瓷执行器的滞回效应逆模型。逆模型的目的是通过预估和抵消滞后效应，以提高系统的整体控制性能。这种方法旨在减少由于滞后导致的位置误差，从而提升微定位平台的定位精度。 接下来，鲁棒控制策略的实施部分，研究者可能采用了适应性控制、滑模控制或自抗扰控制等方法，这些方法在处理不确定性、参数变化和外部干扰时具有较强的鲁棒性。通过设计适当的控制器，可以确保系统在各种不确定条件下仍能保持稳定运行，并达到预期的定位性能。 最后，为了验证所提出的控制策略的有效性，论文可能进行了仿真和实验研究。这些研究可能包括对系统性能指标的分析，如稳态误差、跟踪精度和动态响应时间等。通过对比实验结果和传统控制方法，可以评估新策略在抑制滞后、提高精度方面的优势。 这篇论文为压电陶瓷执行器在微定位平台的控制问题提供了一个新的解决方案，对于优化微纳米定位系统的性能具有重要意义。这项工作不仅有助于提升微定位平台的定位精度，也为其他面临类似问题的精密工程领域提供了理论参考和技术借鉴。