检索结果-内蒙古大学图书馆

浙江大学学报（工学版） 2009年第7期43卷 1225-1229,1237页

作者：欧阳小平杨华勇 TILLEY Derek PATRICK Keogh 浙江大学流体传动及控制国家重点实验室浙江杭州310027 Department of Mechanical Engineering University of Bath

论文探讨了将压电晶体(PZT)执行器应用于液压螺纹插装阀上的可能性.介绍了常用的智能执行器,并进行性能比较,选择压电晶体作为螺纹插装阀的执行器.提出利用PZT阀作为先导阀控制主阀的新方法.建立液压回路数学模型并进行仿真分析;建立实... 详细信息

论文探讨了将压电晶体(PZT)执行器应用于液压螺纹插装阀上的可能性.介绍了常用的智能执行器,并进行性能比较,选择压电晶体作为螺纹插装阀的执行器.提出利用PZT阀作为先导阀控制主阀的新方法.建立液压回路数学模型并进行仿真分析;建立实验测试系统,并进行性能测试.实验结果表明,PZT阀能够成功地控制主阀的油液切换,实验结果与仿真研究吻合得很好;同时提出了一种提高主阀响应速度的改进措施.

关键词：压电执行器插装阀滑阀锥阀

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压电执行器位移自感知方法研究

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大连理工大学学报 2004年第6期44卷 815-818页

作者：董维杰崔玉国张小军李涵大连理工大学电子与信息工程学院辽宁大连116024 宁波大学工学院浙江宁波315211

在压电执行器闭环控制系统中,需要位移传感器提供位移反馈量.为了省略位移传感器,提出一种利用电子电路使压电执行器自感知其自身位移的方法.根据压电电荷几乎与位移成正比的特点,用电子电路获得驱动电荷,从电荷换算位移.提出了对压电... 详细信息

在压电执行器闭环控制系统中,需要位移传感器提供位移反馈量.为了省略位移传感器,提出一种利用电子电路使压电执行器自感知其自身位移的方法.根据压电电荷几乎与位移成正比的特点,用电子电路获得驱动电荷,从电荷换算位移.提出了对压电执行器采取电压驱动和获取电荷为一体的复合驱动方法,高压运放输出作为高压驱动电源,电流积分器获得压电电荷.实验测量了带载和空载下压电双晶片和压电叠堆的自由位移,通过涡流位移传感器标定得到,双晶片位移自感知误差小于3.61%,叠堆位移自感知误差小于1.81%.实验测量了压电叠堆带载情况下的输出位移,结果表明可以用于带载位移自感知.

关键词：自感感知电荷实验测量位移获取情况电子电路压电执行器晶片

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压电执行器动态迟滞建模与LQG最优控制器设计

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光学精密工程 2018年第11期26卷 2744-2753页

作者：张泉尹达一张茜丹中国科学院红外探测与成像技术重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100039 中国科学院上海技术物理研究所上海200083

为提高空间天文望远镜稳像系统中压电快摆镜(Fast Steering Mirror,FSM)的动态性能,对压电执行器(Piezoelectric Actuator,PZT)动态迟滞补偿和控制进行研究。鉴于基于广义Play算子Prandtl-Ishlinskii(PI)模型的求逆复杂性和迟滞曲线的... 详细信息

为提高空间天文望远镜稳像系统中压电快摆镜(Fast Steering Mirror,FSM)的动态性能,对压电执行器(Piezoelectric Actuator,PZT)动态迟滞补偿和控制进行研究。鉴于基于广义Play算子Prandtl-Ishlinskii(PI)模型的求逆复杂性和迟滞曲线的非对称性,构造一种基于广义Stop算子PI逆模型来补偿压电执行器迟滞非线性。采用Hammerstein模型对压电执行器动态迟滞特性进行建模,以广义PI模型和自回归遍历模型(Auto-regressive Exogenous Model,ARX)分别表征Hammerstein迟滞模型中的静态非线性和率相关性,并针对迟滞率相关模型不确定性问题,提出一种前馈补偿和线性二次型Gauss最优控制算法(Linear Quadratic Gaussian,LQG)相结合的复合控制策略。利用自适应差分进化算法(Adaptive Differential Evolution algorithm,ADE)辨识和整定模型及控制器参数。实验结果表明:该动态迟滞模型能够有效描述1～100Hz频率范围内压电执行器迟滞曲线,拟合均方根误差为0.077 1μm(@1 Hz)～0.512 3μm(@100Hz),相对误差为0.31%(@1Hz)～2.09%(@100Hz);实时跟踪幅值为24.5μm的变频目标位移,LQG控制算法的跟踪精度相比于直接前馈控制和PID控制分别提高48.6%和27.02%。

关键词：压电执行器动态迟滞特性 Hammerstein模型广义Stop算子 LQG最优控制

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压电执行器的Bouc-Wen模型在线参数辨识

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光学精密工程 2015年第1期23卷 110-116页

作者：朱炜芮筱亭南京理工大学发射动力学研究所江苏南京210094

现有的定参数Bouc-Wen模型由于无法表征压电执行器迟滞具有的频移和时变性,极易产生较大的模拟误差。为了精确地模拟压电执行器的迟滞特性,本文建立了压电执行器的Bouc-Wen模型,并采用递推最小二乘在线辨识方法来实时辨识Bouc-Wen模型... 详细信息

现有的定参数Bouc-Wen模型由于无法表征压电执行器迟滞具有的频移和时变性,极易产生较大的模拟误差。为了精确地模拟压电执行器的迟滞特性,本文建立了压电执行器的Bouc-Wen模型,并采用递推最小二乘在线辨识方法来实时辨识Bouc-Wen模型的参数。为了避免出现数据饱和现象,使用限定记忆来限定辨识方法所使用的数据组数。为验证该辨识方法的有效性,建立了相应的实验系统对其进行实验验证。实验结果表明,限定记忆递推最小二乘在线辨识方法能使Bouc-Wen模型也呈现频移和时变特性。以100 Hz的驱动电压为例,其最大绝对模拟误差从1.38μm降为0.51μm。因此,与传统的离线参数辨识方法相比,限定记忆递推最小二乘在线辨识方法能够有效地提高Bouc-Wen模型的模拟精度。

关键词：压电执行器 Bouc-Wen模型在线参数辨识递推最小二乘法限定记忆法

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压电执行器输出位移的精密自感知

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仪器仪表学报 2023年第7期44卷 28-36页

作者：熊志文崔玉国蔡永根马剑强杨依领宁波大学机械工程与力学学院宁波315211

为省掉外部精密位移传感器,进而减小微装配与微操作系统的体积,降低系统成本,采用自感知方法来获取压电执行器的输出位移。首先,基于压电执行器在电压作用下发生变形的同时,还会发生电极化而在其晶片表面产生电荷这一思想,提出了一种非... 详细信息

为省掉外部精密位移传感器,进而减小微装配与微操作系统的体积,降低系统成本,采用自感知方法来获取压电执行器的输出位移。首先,基于压电执行器在电压作用下发生变形的同时,还会发生电极化而在其晶片表面产生电荷这一思想,提出了一种非平衡电流积分式压电执行器的位移自感知方法。其次,考虑到压电执行器的漏电流与介电吸收电流,以及运算放大器的偏置电流对自感知精度的影响,给出了能够精确反映压电执行器输出位移的自感知表达式及自感知参数辨识方法。最后,在辨识压电执行器自感知参数的基础上,实验验证了所提精密位移自感知方法的有效性,结果表明,自感知位移具有亚微米级分辨率,为0.24μm;在静态位移自感知方面,在0~118.9μm的位移范围内,自感知位移的最大相对误差为1.17%;在动态位移自感知方面,在0~100 Hz的频率范围内,自感知位移的最大相对误差为1.45%。可知所提出的精密位移自感知方法既能实现静态长时间又能实现动态快速的高精度、高分辨率的位移自感知。

关键词：压电执行器位移自感知电流积分电荷补偿

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压电执行器非线性控制方法研究进展

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压电与声光 2007年第6期29卷 656-659,662页

作者：周淼磊杨志刚田彦涛高巍程光明曲兴田吉林大学通信工程学院吉林长春130025 吉林大学机械科学与工程学院吉林长春130025

压电执行器在微驱动和微定位领域应用广泛,但压电执行器在输入电压和输出位移间存在着迟滞非线性。非线性的存在使压电执行器定位精度降低,动态响应速度变慢,是其工程上进一步应用的主要障碍。减小和消除迟滞非线性成为实现高精度控制... 详细信息

压电执行器在微驱动和微定位领域应用广泛,但压电执行器在输入电压和输出位移间存在着迟滞非线性。非线性的存在使压电执行器定位精度降低,动态响应速度变慢,是其工程上进一步应用的主要障碍。减小和消除迟滞非线性成为实现高精度控制的关键。总结了近年来国内外在减小和消除压电执行器迟滞非线性方面上的研究工作,并指出当今研究的热点及未来研究的方向。

关键词：压电执行器非线性迟滞控制方法

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压电执行器与应变计复合的电压传感器

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电子测量与仪器学报 2023年第2期37卷 244-250页

作者：黄子军卞雷祥南京理工大学机械工程学院南京210094

将压电陶瓷执行器与悬臂梁式应变传感器通过纵-弯转换机械结构复合,设计了一种“电压-力-应变”转换的新型电压传感器。压电陶瓷执行器与弹性悬臂梁结构“T形”连接构成纵-弯转换结构,将压电执行器在电压作用下产生的纵向应力/应变转换... 详细信息

将压电陶瓷执行器与悬臂梁式应变传感器通过纵-弯转换机械结构复合,设计了一种“电压-力-应变”转换的新型电压传感器。压电陶瓷执行器与弹性悬臂梁结构“T形”连接构成纵-弯转换结构,将压电执行器在电压作用下产生的纵向应力/应变转换为悬臂梁的弯曲应力/应变,实现应力/应变的纵向-弯曲转换。布置在弹性悬臂梁结构上下两侧的4个电阻应变片组成惠斯通电桥电路,实现对悬臂梁弯曲应力/应变的测量。高电压强电侧和力敏感的弱电侧之间的机械转换设计,保证了高度电气隔离。建立了传感器“电压-力-应变”转换物理模型并通过有限元仿真进行了验证。制备了传感器样机,测试结果表明,量程0~5000 V,灵敏度为0.01μV/V,非线性误差1.83%,分辨率30 V。

关键词：高电压传感器压电执行器悬臂梁电气隔离

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管道微机器人中压电执行器的研究

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压电与声光 1999年第2期21卷 108-112,118页

作者：马建旭马培荪罗俊章上海交通大学机械工程学院

微执行器作为微机械系统的核心单元，一直是微机械发展的关键。文章介绍了一种应用于管道微机器人的足式压电执行器。在交变电压作用下，该压电执行器将压电体的弯曲振动转化成其弹性足沿管壁的移动，从而实现执行器的运动。在分析其工... 详细信息

微执行器作为微机械系统的核心单元，一直是微机械发展的关键。文章介绍了一种应用于管道微机器人的足式压电执行器。在交变电压作用下，该压电执行器将压电体的弯曲振动转化成其弹性足沿管壁的移动，从而实现执行器的运动。在分析其工作原理的基础上，研制了压电微执行器的驱动电源，并进行了简单的实验研究。研究表明该执行器具有结构简单，易于微型化，响应快，驱动方便等特点。

关键词：微机械微机器人压电执行器控制电路

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压电喷油器压电执行器热-电-机械耦合迟滞特性

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吉林大学学报（工学版） 2018年第2期48卷 480-485页

作者：孟育博张幽彤王志明张晓晨樊利康李涛山东大学能源与动力学院济南250011 北京理工大学机械与车辆学院北京100081

针对所开发的压电式共轨喷油器,采用压电执行器作为驱动元件,为了更好地对这类执行器的潜力进行开发,试验研究了压电执行器在准静态条件下的热-电-机械耦合特性。结果表明:在200~1200N范围内,位移随着预紧力呈先增大后减小趋势;在25~80... 详细信息

针对所开发的压电式共轨喷油器,采用压电执行器作为驱动元件,为了更好地对这类执行器的潜力进行开发,试验研究了压电执行器在准静态条件下的热-电-机械耦合特性。结果表明:在200~1200N范围内,位移随着预紧力呈先增大后减小趋势;在25~80℃范围内,位移整体呈增大趋势,但随着温度升高,增长趋势逐渐变缓。一个包括压电堆迟滞特性和温度影响的数学模型被用来对试验结果进行模拟,仿真与试验结果具有良好的一致性。

关键词：工程热物理压电执行器热-电-机械耦合迟滞特性数学模型

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压电执行器及其在液压阀中的应用

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压电与声光 2020年第5期42卷 697-703页

作者：华顺明张宇彭宇刘立君许少锋浙大宁波理工学院机电与能源工程学院浙江宁波315100 浙江大学机械工程学院浙江杭州310027 宁波市博尔法液压有限公司浙江宁波315502

以压电执行器为核心的高速开关阀及伺服阀等压电式液压阀具有频响高,微动性能好,结构紧凑等优点,是新型阀控类型之一,受到国内外研究者的持续关注。首先,该文介绍了阀用压电执行器的分类和特点,根据工作原理分为直推式和步进式2类4种形... 详细信息

以压电执行器为核心的高速开关阀及伺服阀等压电式液压阀具有频响高,微动性能好,结构紧凑等优点,是新型阀控类型之一,受到国内外研究者的持续关注。首先,该文介绍了阀用压电执行器的分类和特点,根据工作原理分为直推式和步进式2类4种形式;其次,对先导型、直动型、喷嘴挡板型和开关型4种典型压电阀的研究进展进行了梳理,分析了各自的代表性结构、性能特点。结果表明,随着未来对液压阀精密化、智能化需求的提升,压电液压阀的应用前景更广。因此,除高性能介电材料开发外,如微位移放大、迟滞补偿控制等关键压电驱动与控制技术仍有待深入研究。

关键词：压电陶瓷压电执行器液压阀位移放大迟滞特性

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