基于自适应逆控制的压电驱动电源

作者：杜建周; 陈远晟^*; 刘绍娜; 王舟

来源：压电与声光, 2022, 44(06): 901-906.

• 压电驱动器
• 压电驱动电源
• 迟滞补偿
• Prandtl-Ishlinskii模型
• 自适应逆

为了减少压电驱动器迟滞非线性，提高微系统的定位精度，该文设计了基于自适应逆控制的压电驱动电源。选用型号TMSF320F28335的数字信号处理(DSP)芯片，对信号调节器、前级DC-DC的Boost升压电路和后级DC-AC的单相全桥逆变电路进行设计分析。在CCS6.0软件开发环境下进行编程，实现了SPWM驱动信号的生成、对位移信号进行AD采样和Prandtl-Ishlinskii自适应逆模型的功能。为了验证所设计的压电驱动电源的自适应控制性能，采用压电陶瓷驱动器开展了基于自适应逆的驱动控制实验。结果表明，在不采用控制的条件下，1 Hz时压电陶瓷驱动器的输出位移均方根误差(RMSE)为3.239 5μm,绝对值平均误差(MAE)为2.985 1μm;随着频率的增加，20 Hz时RMSE、MAE的最大值分别为21.402 9μm、19.306 2μm。使用基于自适应逆控制的压电驱动电源，1 Hz时RMSE为0.324 9μm, MAE为0.265 6μm; 20 Hz时压电陶瓷驱动器的输出位移RMSE为12.639μm, MAE为11.956 1μm。

• 单位
  南京理工大学; 盐城工学院