压电驱动器迟滞非线性建模及控制方法研究的开题报告.docx

压电驱动器迟滞非线性建模及控制方法研究的开题报告
开题报告
一、选题背景
随着科学技术的不断进步，压电驱动器由于其特殊的性能和结构优势成为了研究的热点。压电材料具有压电效应、介电效应、压阻效应和热释电效应等多种特性，其能够将机械能、电能、热能等能量相互转换。在自适应结构、智能材料及微/纳尺度机电系统等领域具有重要的应用价值。在压电驱动器控制中，迟滞非线性是该领域中常见的问题之一，迟滞非线性建模及控制是压电驱动器控制技术的重要方向。
二、课题研究内容
本课题拟研究压电驱动器迟滞非线性建模及控制方法，具体如下：
1.研究压电驱动器迟滞非线性特性，建立迟滞非线性模型。
2.综合研究压电驱动器的控制方法和迟滞非线性建模方法，探究压电驱动器迟滞非线性控制方法。
3.针对压电驱动器迟滞非线性控制中常见的问题，如动态响应差和控制精度不高等问题，尝试提出优化控制方法，以提高控制效果。
三、研究意义
1.促进压电驱动器控制技术的发展，提高其在实际应用中的性能和可靠性。
2.为解决压电材料的迟滞非线性控制提供新方法和思路。
3.通过本项目的研究，为下一步深入研究压电驱动器控制提供参考。
四、研究方法
1.基础理论学习：深入研究压电驱动器的相关原理，了解压电材料的特性和非线性特点。
2.数学建模：通过对实验数据的收集和分析，建立压电驱动器的非线性迟滞模型。
3.控制方法研究：结合压电驱动器的特点，研究适用于压电驱动器的高效控制方法，尤其是针对迟滞非线性的控制方法。
4.仿真分析：运用数学仿真软件建模分析，对不同的控制方法进行验证分析。运用实验装置对所提出控制方法进行试验验证，以测试其可行性和有效性。
五、研究进度安排
阶段|工作内容
--------|------------------
一|基础理论学习与文献调研
二|实验数据的收集及分析，建立模型
三|方案设计，开始控制方法研究
四|仿真分析，对所提出控制方法进行验证分析
五|修正完善，撰写毕业论文
六、预期研究成果
1.压电驱动器的迟滞非线性模型建立及控制方法研究。
2.可实现高效控制的压电驱动器控制系统设计。
3.多种常见控制方法的仿真及试验验证分析结果与报告撰写。
七、参考文献
[1]王嘉娜.基于压电陶瓷的精密定轨平台的控制研究[D].南京航空航天大学,2007.
[2]韩芳.压电陶瓷大展曲性机构的建模仿真与控制[D].重庆大学,2010.
[3]王逸龙.基于非线性K-DPE模型的压电驱动器运动控制算法研究[D].哈尔滨工程大学,2011.
[4]GerhardR.,RomanP. Non-linearcontrolofapiezo-actuatorusingdynamiccompensators. Automatica. 1999,35(6):1031-1038.
[5]LiuY,ZhangX,ChenX,etal.NonlinearAnalysisofHysteresisBehaviorandDesignofInverseControlforPiezoelectricActuator. AdvancesinMechanicalEngineering. 2015,7(11):1-12.