基于模型补偿压电陶瓷控制方法及电荷驱动技术的研究

压电陶瓷驱动器广泛应用于纳米定位和扫描系统中。但由于压电陶瓷自身存在迟滞、蠕变特性，以及高速扫描存在的振动，严重影响其定位精度和扫描精度。针对压电陶瓷驱动器在定位和扫描过程中存在的问题，采用理论和实践相结合的研究方法，从两方面对压电陶瓷的控制技术进行研究，一方面通过建立能够描述迟滞/蠕变现象的精确数学模型，研究对压电陶瓷迟滞和蠕变进行补偿的开环自适应逆控制方法，研究在高速扫描运动条件下减小压电陶瓷振动的补偿技术，提出对迟滞、蠕变和振动补偿的控制方法，提高扫描速度和定位精度；另一方面从压电陶瓷的驱动方式入手，研究电荷反馈式压电陶瓷驱动电源的原理，着重解决这种驱动方式存在的电荷泄漏、零点漂移和输出电压饱和等问题，实现对压电陶瓷的线性控制。