基于增量PID的压电微位移器驱动控制系统开发.pdf

· 40· 《测控技术》20l1年第30卷第3期 基于增量 PID的压电微位移器驱动控制系统开发 李 迎 ，孙亚飞 (1．深圳职业技术学院机电工程学院，广东 深圳 518055； 2．哈尔滨工业大学 基础与交叉科学研究院，黑龙江 哈尔滨 150001) 摘要：对基于数字增量PID算法的压电微位移器驱动控制系统进行了理论分析和开发研究，提出了基于 数字增量PID算法的压电微位移器控制系统的设计方案，并利用通用计算机及数据采集板对其进行 了 开发，最后将该微位移控制系统用于基于压电堆驱动器的机械手手指张合运动控制系统中，取得 了良好 的控制效果。该微位移器控制系统具有实现简便、控制效果好、通用性强等特点，可广泛用于各类基于 压电驱动的微位移器位移控制系统 中。 关键词：数字增量 PID；压电驱动器；微位移器 ；驱动控制 中图分类号：TP273 文献标识码 ：A 文章编号：1000—8829(2011)03—0040—05 DevelopmentofActuationControlSystem ofPiezoelectricM icro-Displacement DeviceBasedon IncrementPID Algorithm LIYing，SUN Ya—fei (1．SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，ShenzhenPolytechnic，Shenzhen518055，China； 2．AcademyofFundamentalandInterdisciplinaryScience，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China) Abstract：A wholetheoreticalanalysisanddevelopmentworkhasbeendoneontheactuationcontroIsystem of piezoelectricmicro—displacementdevicebasedondigitalincrementPID algorithm．1 controlschemebasedon digitalincrementPID algorithm waspresentedt‘orealizetheactuationcontrolsystem．UsinggeneralpurposePC anddataacquisitioncard，thecontrolsystem wasdeveloped．Itwasappliedtothemechanicalarfflfingersmove— mentcontrolsystem basedonpiezoelectricstack，andworkedwel1．Theactuationcontrolsystem hasthefollow— ingcharacteristics：conveniencetorealize，goodcontrollingeffect，good generalpuproseforuseandSOon．It canbeappliedtomanykindsofactuationcontrolsystem ofpiezoelectricmicro—displacementdevice． Keywords：digitalincrementP1D；piezoelectricactuator；micro—displacementdevice；actuationcontrol 基于压电驱动器的微位移器 (简称 “压电微位移 国内外研究学者对压电微位移器进行了一系列研 器”)是随着压电材料技术的发展及实际应用的需求 究工作，目前主要集中在对压电材料驱动性能以及各 而逐步发展起来的一门新技术，融合了材料技术、测量 类微位移实验系统的开发研究上。如哈尔滨工业大学 技术、控制技术等。其工作原理是利用压电材料的逆