第22
第4期
2014年4月
文章编号1004-924X(2014)04-0942-07
光学精密工程
Optics and Precision Engineering
Vol.22No. 4
Apr.2014
离散化正弦电压作用下的压电驱动器蠕变特性
赵学良1-2，张承进3.1*，顾建军"，刘红波"，李·康
（1.山东大学控制科学与工程学院，山东济南250061；2.泰山医学院信息工程学院，山东泰安271016；
3.山东大学威海校区机电与信息工程学院，山东威海264209)
摘要：研究了具有不同离散化台阶的正弦电压对压电陶瓷驱动器端变大小以及蜗变起始时间的影响，采用新的数学模型分析了低频下压电陶瓷驱动器的端变特性。首先，对0.025Hz/0V~60V正弦电压输人信号进行了5种倍数关系的离散化，分析了蜗变与输人电压的关系以及频变与输人台阶电压压差的关系。然后，按照提出的数学模型，在符合文中所述两种准则前提下，对端变起始时间进行了预测。实验结果表明，上升段蟠变变化范围最大出现在台阶电压等于47.7 V时，面下降段蛎变变化范围最大出现在台阶电压等于12.3V；相比于20个台阶，320个台阶对应的上升段最大蜗变增长量下降了899.5%，而在下降段最大蟠变的这一比值增大到了936.9%。使用所提公式对端变起始时间进行预测，得 0068 以后。竭变与输人电压以及蜗变与输入台阶电压差值都是迟滞关系，并且台阶频变随着台阶数量的增加而减小。不同离散化的电压信号改变了蟠变的起始时间，台阶电压数量越多，蜗变起始时间越早。
词：压电驱动器，端变；台阶电压；起始时间
关
键
中图分类号：TN384;TP271
文献标识码：A
doi;10.3788/OPE.20142204.0942
Creep characteristics of stack piezoactuator effected by
discretized sine voltage
ZHAO Xue-liang'-2,ZHANG Cheng-jin".I·, GU Jian-jun',LIU Hong-bo',LI Kang(1.School of Control Science and Engineering,ShandongUniversity，Jinan250061,China: 2.School of Information Engineering,Taishan Medical Uniersity,Tai'an 271016,China;
3.School of Mechanical,Electrical &InformationEngineering,
ShandongUniversity at Weihai,Weihai 264209,China) +Correspondingauthor,E-mail :cjzhang@sdu.edu.cn
Abstract: The influence of sine voltages with different discretized stairs on the size and initial time of the creep for a stack PZT was investigated. A new model was presented to investigate the creep char-acteristics of the stack PZT in a low frequency. Firstly, a 0. 025 Hz/o V60 V sine wave was dis cretized with five multiple relations, The relations between the creep and the stair voltage or the creep and the difference of stairs were also analyzed. Then, the initial time of the creep was predicted by the proposed model, Experimental results indicate that the biggest creep range in the rising period appears
收稿日期：2013-12-05；修订日期：2014-01-25
基金项目：国家自然科学基金资助项目（No.61174044)；山东省自然科学基金资助项目（No.ZR2010FM018)；山东省
科技发展计划政策引导类项目（No.2013YD01049）