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Fabrication and electromechanical characterization of 0.3PZN-0.7PZT fibers with Pt core: Pb(ZnNb)O-Pb(Zr,Ti)O(0.3PZN-0.7PZT) piezoelectric fibers with Pt core have been prepared by extrusion of 0.3PZ...; Jun LUO,Jin-Hao QIU~*,Kong-Jun ZHU,Jiang-Zhou DU,Hong-Li JI State Key Laboratory of Mechanics and Control of Mechanical Structures,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 210016,China; 关键词：CERAMIC POLARIZATION MPF; 文献传递

一种新型驱动器: 2013年; 介绍了一种新型压电驱动器含金属芯压电陶瓷纤维(MPF),推导了MPF的驱动电压与位移关系,运用ABAQUS软件对MPF进行了有限元仿真,并将MPF在不同驱动电压下的位移进行了理论值和仿真值的对比,验证了所推导公式中响应位移和驱动电压关系的正确性。通过实验测试了MPF的迟滞特性,并设计了迟滞逆模型开环控制、迟滞逆模型结合比例、积分和微分(PID)的两种控制方法对MPF进行了迟滞补偿控制。实验表明,复合控制的效果较好,MPF迟滞得到了很好补偿,使输入和输出呈线性,实现了高于10nm的高精度定位。复合控制的实验结果也进一步验证了MPF位移公式的正确性。; 王静怡裘进浩朱孔军季宏丽陈海荣; 关键词：驱动电压

半电极含金属芯压电纤维的弯曲振动模型被引量：7: 2011年; 建立了悬臂梁结构的半电极含金属芯压电纤维(HMPF)的弯曲振动模型和动态测试模型。基于外加电压时的等效弯矩,推导了悬臂梁结构的HMPF的弯曲振动模型;用第一类压电方程,推导了外加简谐激励电压时,HMPF的表面电位移、电荷和导纳,建立了动态测试模型,通过测量共振频率fr、反共振频率fa和低频电容CLF,得到HMPF的弹性柔顺系数s1E1、机电耦合系数k31、介电常数ε3T3和压电常数d31。叙述了弯曲振动模型和动态测量模型的建立过程和测试步骤,测试了3根HMPF样品,得到各参数的平均值,s1E1为16.856×10-12 Pa-1,k31为0.179,ε3T3为2 251,d31为-103.621pC/N。测试结果表明所建立的动态测试方法可以快速、准确地测量HMPF的主要参数。; 边义祥裘进浩

基于RBFN逆控制策略的多变量非线性系统的解耦控制被引量：1: 2010年; 基于逆动力学控制的思想,提出一种带前馈的RBFN逆模型控制策略,并将该控制策略对多变量非线性系统进行了在线解耦与控制;采用3个RBF神经网络分别对被控对象的3个输入进行逆辨识,每相神经网络逆辨识模型反向作为逆控制器模型与每相串联,从而构成3个已解耦的独立的伪线性对象,进而针对3个独立的伪线性对象进行线性控制,从而实现了对三相耦合系统的精确控制;经过实验室模拟调试的实测三相电流波形表明,在电流设定值为2100A时,升温速率为5.3℃/min,电流波动范围≤±10%。; 孙红兵李生权李娟; 关键词：前馈逆控制 RBFN 解耦

含金属芯压电纤维的驱动特性研究被引量：2: 2011年; 针对含金属芯压电纤维这种新型驱动器的确定特性,建立了悬臂杆结构含金属芯压电纤维驱动器的理论模型。根据第一类压电方程,推导出了自由端位移、夹持力和纵向共振频率的解析表达式,分析了金属芯性能和半径对这3个参数的影响;并把理论计算结果和有限元分析结果进行了比较。通过实验测量了自由端位移和夹持力。理论和实验结果表明,这种驱动器端部有较小的位移1.8μm、较大的夹持力150 mN、较高的一阶共振频率25.21 kHz。; 边义祥裘进浩; 关键词：压电纤维压电驱动器

含Pt金属芯压电陶瓷纤维的微观结构和电学性能被引量：1: 2012年; 以传统固相法制备的0.55Pb(Ni1/3Nb2/3)O3–0.45Pb(Zr0.3Ti0.7)O3(PNN–PZT)压电陶瓷粉体为原料,采用挤压成型工艺制备含Pt金属芯压电陶瓷纤维。以PbTiO3作为保护粉体,对纤维坯体进行1 200℃不同时间(0.5、1.0 h和2.0 h)的烧结处理。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、阻抗分析仪和铁电分析仪等研究了烧结时间对纤维微观结构、压电性能和铁电性能的影响。结果表明:在烧结时间范围内制备的压电陶瓷纤维为单一钙钛矿结构,未发现焦绿石相或其他杂相;随烧结时间增加,陶瓷纤维晶粒尺寸增大,压电和铁电性能明显提高。在1200℃保温2.0h制备的压电陶瓷纤维电学性能较好,压电常数(d31)、相对介电常数(εr)、介电损耗(tanδ)和矫顽场(Ec)分别为–145 pC/N、3 313、2.6%和0.27 kV/mm。介电温谱结果表明:该陶瓷纤维的特征Curie温度为125℃,峰值相对介电常数为8093。; 杜建周裘进浩朱孔军罗俊季宏丽; 关键词：锆钛酸铅电学性能固相法

含金属芯压电纤维的纵向振动研究被引量：4: 2011年; 建立了悬臂杆结构含金属芯压电纤维的纵向振动模型和动态测试模型。基于第一类压电方程，推导了外加简谐激励电压时，悬臂杆结构含金属芯压电纤维的等效纵向外力；基于纵向振动理论，推导出纵向振动模型；并由电位移，得到表面电荷、电流、导纳，建立了动态测试模型，通过测量共振频率fr、反共振频率fa和低频电容CLF，计算出压电纤维的几个主要参数：弹性柔顺系数s11E、机电耦合系数k31、介电常数ε33和压电常数d31。详细叙述了纵向振动模型和动态测试模型的建立过程，并给出了具体的测试方法，提供了一个实际试样的测试结果。测试结果表明，根据纵向振动模型所建立的动态测试方法可以快速、准确地测量含金属芯压电纤维的主要参数。; 边义祥裘进浩王鑫伟; 关键词：压电纤维纵向振动

压电驱动器的非对称迟滞模型被引量：22: 2012年; 为了补偿压电驱动器的非对称迟滞,提出了改进型Maxwell迟滞模型.Goldfarb提出的经典Maxwell迟滞模型由多个基础单元并联叠加而成,其基础单元为单个弹簧-物块单元,迟滞特性为平行四边形,故只能描述对称迟滞.为了能描述压电驱动器非对称迟滞,提出了基础单元迟滞特性为梯形的模型.为了简化算法程序,将梯形单元优化为两个三角形单元组合而成.为了验证该模型,以压电工作台为实验对象,运用该迟滞模型的逆模型进行迟滞补偿控制.单独的迟滞逆模型前馈开环控制实验结果表明,位移跟踪相对误差从7.37%降到了1.56%,输入输出基本呈线性关系.逆模型结合PID复合反馈闭环控制实验结果表明,位移跟踪相对误差进一步降低到0.53%,输入输出呈很好的线性关系.这表明本文所建立的迟滞模型能很好地描述压电驱动器非对称迟滞特性.; 裘进浩陈海荣陈远晟杜建周; 关键词：压电驱动器 PID

半电极含金属芯压电纤维的动态微力传感器被引量：2: 2011年; 半电极含金属芯压电纤维(HMPF)是一种新型压电传感器。建立了HMPF的动态微力传感理论模型。根据第一类压电方程,基于振动理论,用平均电荷方法,推导出悬臂梁结构HMPF自由端受到垂直动态微力作用后,产生电荷的解析表达式;分析了长度和半径比对产生电荷的影响。实验结果表明,HMPF可以测量动态微力的频率和幅值,具有较高的动态微力传感灵敏度。; 边义祥裘进浩; 关键词：压电纤维传感器

基于双曲函数的Preisach类迟滞非线性建模与逆控制被引量：9: 2013年; 为了补偿压电双晶片驱动器的迟滞非线性,提出了基于双曲函数的Preisach类迟滞非线性建模方法,并用该模型设计了压电双晶片驱动器的逆控制器。首先,用两个双曲函数分别拟合迟滞主环的上升段与下降段,利用坐标变换描述依附于主环的一阶曲线;然后,根据Preisach模型理论的记忆擦除性与次环一致性,基于一阶上升与下降曲线分别描述了次环的上升段与下降段。由于这种建模方法所需的参数远小于Preisach等经典迟滞模型,非常适用于压电驱动器等智能材料系统。实验结果显示,基于这种迟滞非线性模型设计的逆控制器,控制后的最大误差比控制前减小了44.26%,有效地提高了压电双晶片驱动器的定位控制精度。; 陈远晟裘进浩季宏丽RonanLe Breton; 关键词：PREISACH模型压电驱动器

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