压电陶瓷定位系统电容传感器容错控制

作者：郭嘉亮; 李朋志; 李佩玥

来源：现代电子技术, 2014, 37(21): 152-155.

DOI：10.16652/j.issn.1004-373x.2014.21.045

• 压电陶瓷
• 电容传感器
• 扩展卡尔曼滤波(EKF)
• 容错控制

针对压电陶瓷定位系统中电容传感器故障对定位精度的影响,对使用扩展卡尔曼滤波(EKF)进行容错控制的方法进行了研究。以传感器采样电路故障和掉电故障为对象,对三阶轨迹规划算法下电容传感器的EKF滤波公式进行了分析,提出以离散化迭代计算的EKF代替传统的将非线性系统线性化的方法。在压电陶瓷定位系统实验平台上,使用激光干涉仪作为测量基准,在传感器采样电路故障和掉电故障的情况下,实现了500μm行程,绝对精度小于3.5μm,误差小于0.7%的定位控制。结果表明,基于EKF的电容传感器容错控制可以有效减小传感器故障引起的控制误差,增加压电陶瓷定位系统的鲁棒性。

• 单位
  中国科学院长春光学精密机械与物理研究所; 应用光学国家重点实验室