张春林, 贺国京, 易 锦

(中南林业科技大学土木工程与力学学院 长沙，410004)



菱形微位移压电作动器输入输出杂交建模

张春林, 贺国京, 易 锦

(中南林业科技大学土木工程与力学学院 长沙，410004)

针对某定位装置，研究了一种新型菱形微位移压电作动器，该压电作动器由压电堆、菱形位移放大机构以及柔性铰链组成。菱形微位移压电作动器的核心驱动部件为压电堆，由于压电材料的迟滞特性，菱形压电作动器具有非线性迟滞特性。为了消除迟滞对压电作动器在后续控制中的影响，发展了一种Preisach杂交建模的方法,该方法在传统Preisach模型的基础上，有效结合了Preisach离散模型和支持向量机(support vector machine，简称SVM)，建立了微位移压电作动器输入输出杂交模型。试验结果表明，SVM有效解决了因1阶滞回曲线数量不足而导致Preisach模型精度低的问题，同时与传统Preisach模型相比，杂交建模能更准确地描述迟滞特性，具有更高的精度。

位移放大机构； 压电作动器； 迟滞； 杂交建模

引 言

压电作动器作为一种微位移、力输出机构被广泛应用于工程各领域。由于压电作动器的微位移输出特性限制了其应用范围，因而压电作动器的应用通常伴随有位移放大机构[1]。国外学者对放大机构进行了大量的研究，现存的一些位移放大机构主要有杠杆机构[2-3]、Scott-Russell型位移放大机构[4]、cymbal-type压电作动器[5](钹型压电作动器)以及蜂窝杆式位移放大机构[6]等。国内关于位移放大机构的研究主要有：王隆太等[7]研究的柔性铰链位移放大机构；……