第１８卷第１期２０１０年１月
光学精密工程
０ｐｒｉｅｓａｎｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖ０１．１８Ｎ０．１
Ｊａｎ．２０１０
文章编号１００４—９２４Ｘ（２０１０）０１—０２０５—０７
ＷＴＹＤ型压电陶瓷微位移器的
迟滞特性建模与实验验证
王代华１’２，朱炜１’２
（１．重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室，重庆４０００４４；
２．重庆大学光电工程学院精密与智能实验室，重庆４０００４４）
摘要：为了模拟ＷＴＹＤ型压电陶瓷微位移器的输出位移与驱动电压之间的迟滞曲线，通过采用Ｂｏｕｃ—Ｗｅｎ模犁模拟迟滞分量。提出了一种表征ＷＴＹＤ型压电陶瓷微位移器的输出位移与驱动电压之间迟滞关系的Ｂｏｕｃ—Ｗｅｎ模型并建立了相应的参数辨识方法。为了验证Ｂｏｕｃ－Ｗｅｎ模型及其相应的参数辨识方法的有效性，建立了相应的实验装置并对模型进行了实验验证。研究结果表明，Ｂｏｕｃ－Ｗｅｎ模型的最大绝对误差为３．７８肛ｍ，最大相对误差为５．７９％，表明Ｂｏｕｅ－Ｗｅｎ模型及相应的参数辨识方法能较好地模拟ＷＴＹＤ型压电陶瓷微位移器的迟滞特性。
关键词：压电陶瓷微位移器；迟滞曲线；Ｂｏｕｅ－Ｗａｎ模型；参数辨识
中图分类号：ＴＮ３８４；ＴＨ７０３．９文献标识码：Ａ
Ｈｙｓｔｅｒｅｔｉｃｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ
ｆｏｒＷＴＹＤｔｙｐｅｐｉｅｚｏｃｅｒａｍｉｃｍｉｃｒｏ－ａｃｔｕａｔｏｒｓ
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Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＷｉｔｈｔｈｅａｉｍｔｏｍｏｄｅｌｔｈｅｈｙｓｔｅｒｅｔｉｃｃｕｒｖｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｏｕｔｐｕｔｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔａｎｄａｐｐｌｉｅｄｖｏｌｔａｇｅｏｆｔｈｅＷＴＹＤｔｙｐｅｐｉｅｚｏｃｅｒａｍｉｃｍｉｃｒｏ－ａｃｔｕａｔｏｒｓ，ｔｈｅＢｏｕｃ—Ｗｅｎｍｏｄｅｌｔｏｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｔｈｅｈｙｓ—ｔｅｒｅｔｉｃｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｏｕｔｐｕｔｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔａｎｄａｐｐｌｉｅｄｖｏｌｔａｇｅｏｆｔｈｅｐｉｅｚｏｃｅｒａｍｉｃｍｉｃｒｏ－ａｃ—ｔｕａｔｏｒｓｉｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅＢｏｕｃ—Ｗｅｎｈｙｓｔｅｒｅｔｉｃｏｐｅｒａｔｏｒｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｈｙｓｔｅｒｅｔｉｃｃｏｍｐｏｎｅｎｔａｎｄｔｈｅｎａｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄｍｏｄｅｌａｎｄｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ．ｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｅｔｕｐｉＳｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄａｎｄｔｈｅｍｏｄｅｌｉＳｖａｌｉｄａｔｅｄ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｍａｘｉｍａｌａｂｓｏｌｕｔｅａｎｄｒｅｌａ—ｔｉｖｅｅｒｒｏｒｓｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄＢｏｕｃ—Ｗｅｎｍｏｄｅｌａｒｅｌｅｓｓｔｈａｎ３．７８／．ｔｍａｎｄ５．７９％ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｗｈｉｃｈｓｈｏｗｓｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄＢｏｕｃ—ＷｅｎｍｏｄｅｌａｎｄｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｃａｎｗｅｌｌｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｈｙｓｔｅｒｅｔｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅＷＴＹＤｔｙｐｅｐｉｅｚｏｃｅｒａｍｉｃｍｉｃｒｏ－ａｃｔｕａｔｏｒｓ．
收稿日期：２００９—０４—０７：修订日期：２００９—０４—２７．
基金项目：高等学校科技创新工程重大项目培育基金资助项目（Ｎｏ．７０８０４８）；新世纪优秀人才支持计划资助项目（Ｎｏ．ＮＣＥＴ－０５－０７６５）
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