壓電陶瓷特性研究及上位機(jī)控制軟件設(shè)計.pdf

1、隨著微電子學(xué)科的發(fā)展，目前已經(jīng)進(jìn)入“亞微米—納米時代”。壓電陶瓷在該技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用具有優(yōu)勢，因而針對壓電陶瓷性能和控制器的研究成為熱點，開展該課題研究，對于縮小我們與世界先進(jìn)國家的距離，促進(jìn)我國精密儀器、精密加工的水平，提升我國納米技術(shù)方面的發(fā)展具有重要的意義。
　　本文分析了壓電陶瓷執(zhí)行器研究現(xiàn)狀，闡述了壓電陶瓷執(zhí)行器驅(qū)動原理，重點對壓電陶瓷執(zhí)行器電壓—位移特性、力—位移特性、遲滯非線性等方面特性進(jìn)行理論分析、建模與實驗研究，并

2、設(shè)計、驗證上位機(jī)控制軟件。
　　首先，通過實驗測定PST150/7/80 VS12型壓電陶瓷執(zhí)行器的電壓—位移特性、力—位移特性、溫度特性、蠕變特性，將理論分析與實驗研究結(jié)合，對各個特性進(jìn)行分析。
　　其次，針對壓電陶瓷執(zhí)行器遲滯非線性特性，基于preisach模型建模并應(yīng)用線性插值法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為模型實現(xiàn)方法，對模型進(jìn)行仿真和實驗研究。
　　再次，對驅(qū)動電壓、預(yù)緊力雙因素進(jìn)行正交實驗設(shè)計，并對測得位移數(shù)據(jù)采用回歸

3、分析，將多種函數(shù)形態(tài)所得的回歸方程進(jìn)行比較，達(dá)到最佳的不同驅(qū)動電壓、預(yù)緊力下的位移數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行實驗驗證。
　　最后，為了實現(xiàn)對壓電陶瓷的控制，對上位機(jī)控制軟件進(jìn)行二次設(shè)計和開發(fā)，保留原有的經(jīng)典電壓控制波形和單點控制功能，增加根據(jù)需求設(shè)定的波形文件讀取，生成任意波形功能及數(shù)據(jù)可視化的繪圖功能。所讀文件格式為txt或者Excel，文件讀取功能中讀入的數(shù)據(jù)可以是電壓也可以是位移，數(shù)據(jù)若為位移則可通過前面得出的數(shù)學(xué)模型和電壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換算