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题名基于柔性铰链结构的大口径压电快摆镜
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作者
王强
时运来
孙海超
李兴
刘伟
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机构
南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室
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出处
《压电与声光》
CAS
北大核心
2024年第1期73-78,共6页
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基金
国家自然科学基金面上资助项目(No.51975282)。
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文摘
为了解决压电作动器驱动的快速反射镜因压电作动器伸长量较小,导致快速反射镜偏转角过小的问题,该文提出了一款新型快速反射镜设计方案。采用三级杠杆式柔性铰链放大机构实现压电作动器位移的放大,采用柔性轴承作为快摆镜的运动关节实现快摆镜的大角度定轴偏转。通过理论推导和有限元仿真对快摆镜的最大偏转角度、等效应力、谐振频率以及振型进行分析。实验结果表明,所设计的快摆镜可以实现大于2 mrad的镜面偏转,满足大范围、高精度的光束定位要求。
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关键词
柔性铰链
逆压电效应
压电作动器
大口径压电快摆镜
位移放大机构
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Keywords
flexure hinge
converse piezoelectric effect
piezoelectric actuator
large aperture piezoelectric fast pendulum mirror
displacement amplification mechanism
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分类号
TN384
[电子电信—物理电子学]
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题名大口径压电快摆镜机构迟滞非线性补偿与控制
被引量:5
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作者
张泉
尹达一
魏传新
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机构
中国科学院红外探测与成像技术重点实验室
中国科学院大学
中国科学院上海技术物理研究所
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2019年第2期178-185,共8页
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基金
国家自然科学基金(40776100)
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文摘
为了提高空间天文望远镜精密稳像系统中大口径压电快摆镜机构(Fast Steering Mirror,FSM)的控制精度,采用迟滞前馈补偿和最优PID控制算法相结合的复合控制策略。针对基于广义Play算子的Prandtl-Ishlinskii (PI)模型可逆性受约束条件限制以及求逆过程中模型参数估计误差累加的问题,提出了一种基于广义Stop算子的PI逆模型进行压电执行器(Piezoelectric Actuator, PZT)迟滞补偿。针对逆迟滞模型的不确定性和直接前馈控制抗干扰能力差的问题,在控制系统中加入最优PID闭环控制器。采用自适应差分进化算法(Adaptive Differential Evolution, ADE)对迟滞逆模型参数和PID控制器参数进行寻优并引入混沌搜索机制来提高ADE算法的性能。实验结果表明:与传统PI模型解析求逆方法相比,基于广义Stop算子的PI逆模型能够更好描述逆迟滞曲线,拟合频率为1 Hz的迟滞曲线,拟合精度提高78.04%;实时跟踪频率分别为1、10、20 Hz的大口径快摆机构目标摆动位移,复合控制策略的跟踪精度相比于直接前馈控制分别提高了38.56%,22.92%和13.5%。
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关键词
大口径压电快摆镜
迟滞补偿
广义Stop算子
自适应差分进化算法
混沌搜索
复合控制
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Keywords
large-aperture piezoelectric FSM
hysteresis compensation
generalized Stop operator
adaptive differential evolution
chaotic search mechanism
compound control
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分类号
TH751
[机械工程—精密仪器及机械]
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