基于电荷泵的压电致动器迟滞非线性改善研究

作者：张连生; 张鹏程; 郝爽; 黄强先; 程荣俊; 李红莉

来源：计量学报, 2023, 44(11): 1646-1651.

DOI：10.3969/j.issn.1000-1158.2023.11.02

• 计量学
• 压电致动器
• 迟滞效应
• 非线性
• 电荷泵驱动

压电致动器在精密定位、微纳米测量等领域得到了广泛的应用，然而迟滞和非线性现象严重影响了其定位精度和性能。虽然电荷驱动的方法可以降低大部分迟滞，但仍存在较为明显的残余迟滞，尤其是电压工作范围较大时，压电致动器的迟滞呈现增大的趋势。基于残余迟滞的分析和计算，提出了一种用于电荷泵驱动的残余迟滞改进方法，研究了校正参数的推导方法，改善了经典电荷泵驱动的迟滞非线性。通过实验发现，在驱动电压范围为0～100 V、驱动频率为0.1～2 Hz时，相比经典电荷泵驱动的2.79%迟滞，改进后的电荷泵驱动方法可以将迟滞进一步降低至0.47%以下，比经典的电荷泵驱动方法降低了83%左右。所提方法在精密测量等领域具有较好的应用价值。

• 单位
  合肥工业大学