傳感器與作動(dòng)器一體化的壓電智能結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、壓電智能結(jié)構(gòu)是以壓電元件(集成壓電傳感器和壓電作動(dòng)器)為核心,以精密機(jī)械為支撐,集成了控制器的新型結(jié)構(gòu)。它具備結(jié)構(gòu)緊湊、集成度高,無(wú)需外加傳感器和作動(dòng)器,整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、應(yīng)用靈活等特點(diǎn)。壓電智能結(jié)構(gòu)應(yīng)用于減振系統(tǒng)中,可以減小甚至消除輕型精密設(shè)備的環(huán)境振動(dòng),為設(shè)備中的關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供平穩(wěn)的工作環(huán)境,提高精密設(shè)備的綜合性能。
　　本文根據(jù)被動(dòng)隔振和壓電智能塊的需求分析,選擇合適的金屬材料,通過(guò)理論計(jì)算與有限元分析的方法設(shè)計(jì)出外

2、圍精密機(jī)械的最終模型,并實(shí)驗(yàn)測(cè)試它的垂向剛度。
　　分析了壓電傳感器和作動(dòng)器的功能需求,選擇合適的壓電材料,設(shè)計(jì)壓電智能塊的結(jié)構(gòu)與尺寸,并對(duì)壓電傳感器進(jìn)行理論研究,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,標(biāo)定其靈敏度。
　　提出了一種改進(jìn)Bouc-Wen模型,通過(guò)修改形狀控制參數(shù)使其能夠模擬壓電陶瓷作動(dòng)器的非對(duì)稱(chēng)遲滯曲線(xiàn),利用粒子群優(yōu)化算法辨識(shí)了所需的模型參數(shù),進(jìn)一步研究了基于模型的前饋補(bǔ)償控制、前饋加PI反饋補(bǔ)償控制對(duì)于實(shí)現(xiàn)高精度位移輸出的效果,實(shí)