叶文强，薛春霞

(中北大学 理学院，太原 030051)

压电陶瓷的逆压电效应可以将电能转化为机械能，利用这一原理设计的压电驱动器具有结构紧凑、响应快、输出力大、无电磁干扰等特点。以压电陶瓷-金属-压电陶瓷层合结构组成的双晶弯曲驱动器具有输出位移量大、承载力高，且断裂韧性高，不易损坏等优点，因此其得到了广泛的应用。目前国内外对压电驱动器进行了大量的研究，在考虑压电驱动器的非线性方面，Richter等[1]研究了强电作用下的非线性压电效应，李凤明等[2]分析了非线性阻尼对参数激励压电梁的振动稳定性的影响。更多的学者是对压电驱动器的振动控制的研究，Gaudenzi等[3]建立表面双侧对称布置压电陶瓷驱动器与传感器的悬臂梁有限元模型，采用模态控制法对梁的前两阶振动进行主动控制研究；董兴建等[4]由Hamilton变分原理建立压电层合梁的有限元模型，基于鲁棒极点配置算法对降阶后的低阶系统设计状态反馈，实现对原系统的主动控制；Kapuria等[5]基于电势的二次变分的layerwise理论建立梁的有限元模型实现对智能梁的主动控制；Kumar等[6]由Euler-Bernoulli 梁理论建立压电梁的有限元模型，使用LQR控制模型对柔性梁上的压电陶瓷驱动器与传感器进行优化配置。此外有学者对压电驱动元件的驱动性能及局部应变机理进行了研究，丁根芳等[7]借助Hamilton原理建立了压电层合结构的有限元方程，分析了在三种边界条件下不同几何参数和载荷参数对梁驱动和传感性能的影响；……