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一种新型驱动器: 2013年; 介绍了一种新型压电驱动器含金属芯压电陶瓷纤维(MPF),推导了MPF的驱动电压与位移关系,运用ABAQUS软件对MPF进行了有限元仿真,并将MPF在不同驱动电压下的位移进行了理论值和仿真值的对比,验证了所推导公式中响应位移和驱动电压关系的正确性。通过实验测试了MPF的迟滞特性,并设计了迟滞逆模型开环控制、迟滞逆模型结合比例、积分和微分(PID)的两种控制方法对MPF进行了迟滞补偿控制。实验表明,复合控制的效果较好,MPF迟滞得到了很好补偿,使输入和输出呈线性,实现了高于10nm的高精度定位。复合控制的实验结果也进一步验证了MPF位移公式的正确性。; 王静怡裘进浩朱孔军季宏丽陈海荣; 关键词：驱动电压

含金属芯压电纤维智能夹层制备与性能研究被引量：1: 2012年; 基于工程实用性的需要,制备了含金属芯压电陶瓷纤维(MPF)智能夹层并研究了其传感性能。首先设计了融合柔性电路板、MPF元件与智能夹层等先进技术于一体的分布式传感器——MPF智能夹层,并制作了实物样品。通过对理论模型的简化及求解,建立了MPF智能夹层的传感性能表征方法。最后,为了避免常规标定方法带来的结构损伤,提出了自激励标定法,并与常规标定结果对比,最大偏差仅为3.6%。结果表明,自激励标定法准确、可靠,该智能夹层具有优良的传感性能,其传感系数与载荷无关,与理论模型一致。; 严春霞裘进浩罗俊陈海荣杜建周; 关键词：压电纤维智能夹层传感

基于压电智能结构状态估计误差补偿的自抗扰振动控制被引量：4: 2012年; 压电智能结构的模型难以精确建立,且存在外界环境激励干扰和内部参数不确定等问题,从而影响闭环结构的振动控制性能。基于此,将结构的内部干扰和外界激励的影响归结为系统的集总干扰,并利用扩张状态观测器(Extended state observer,ESO)设计不依赖于模型的自抗扰振动控制器。然而当外界扰动激励变化时,扩张状态观测器对扰动和各阶状态的估计不可避免存在偏差,难以保证振动控制的效果。为克服二阶自抗扰策略在振动主动控制中的不足,提出一种基于压电智能板结构的状态估计误差补偿自抗扰振动控制方案。利用状态观测误差信息,对二阶自抗扰控制器进行补偿,从而减小ESO对扰动和各阶状态估计的压力,提高振动控制效果。利用dSPACE实时仿真系统,搭建四面固支压电智能板结构的振动主动试验平台。四种干扰激励的试验结果验证该方法的有效性、实用性和强抗干扰能力。; 李生权季宏丽裘进浩; 关键词：压电智能结构自抗扰控制器误差补偿振动主动控制

含Pt金属芯压电陶瓷纤维的微观结构和电学性能被引量：1: 2012年; 以传统固相法制备的0.55Pb(Ni1/3Nb2/3)O3–0.45Pb(Zr0.3Ti0.7)O3(PNN–PZT)压电陶瓷粉体为原料,采用挤压成型工艺制备含Pt金属芯压电陶瓷纤维。以PbTiO3作为保护粉体,对纤维坯体进行1 200℃不同时间(0.5、1.0 h和2.0 h)的烧结处理。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、阻抗分析仪和铁电分析仪等研究了烧结时间对纤维微观结构、压电性能和铁电性能的影响。结果表明:在烧结时间范围内制备的压电陶瓷纤维为单一钙钛矿结构,未发现焦绿石相或其他杂相;随烧结时间增加,陶瓷纤维晶粒尺寸增大,压电和铁电性能明显提高。在1200℃保温2.0h制备的压电陶瓷纤维电学性能较好,压电常数(d31)、相对介电常数(εr)、介电损耗(tanδ)和矫顽场(Ec)分别为–145 pC/N、3 313、2.6%和0.27 kV/mm。介电温谱结果表明:该陶瓷纤维的特征Curie温度为125℃,峰值相对介电常数为8093。; 杜建周裘进浩朱孔军罗俊季宏丽; 关键词：锆钛酸铅电学性能固相法

基于双曲函数的Preisach类迟滞非线性建模与逆控制被引量：9: 2013年; 为了补偿压电双晶片驱动器的迟滞非线性,提出了基于双曲函数的Preisach类迟滞非线性建模方法,并用该模型设计了压电双晶片驱动器的逆控制器。首先,用两个双曲函数分别拟合迟滞主环的上升段与下降段,利用坐标变换描述依附于主环的一阶曲线;然后,根据Preisach模型理论的记忆擦除性与次环一致性,基于一阶上升与下降曲线分别描述了次环的上升段与下降段。由于这种建模方法所需的参数远小于Preisach等经典迟滞模型,非常适用于压电驱动器等智能材料系统。实验结果显示,基于这种迟滞非线性模型设计的逆控制器,控制后的最大误差比控制前减小了44.26%,有效地提高了压电双晶片驱动器的定位控制精度。; 陈远晟裘进浩季宏丽RonanLe Breton; 关键词：PREISACH模型压电驱动器

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江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(CXZZ110194)