Badanie nieliniowości belkowego przetwornika piezoelektrycznego
[ 1 ] Instytut Technologii Mechanicznej, Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania, Politechnika Poznańska | [ P ] pracownik
[ 1 ] Instytut Technologii Mechanicznej, Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania, Politechnika Poznańska | [ P ] pracownik
[ 1 ] Instytut Technologii Mechanicznej, Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania, Politechnika Poznańska | [ E ] pracownik emerytowany
EN Investigation of the Nonlinearity of Piezoelectric Transducer
polski
- przetwornik piezoelektryczny
- histereza
- kompensacja
- piezoelectric transducer
- hysteresis
- compensation
PL Wyraźnym trendem w projektowaniu współczesnych urządzeń mechatronicznych jest używanie materiałów inteligentnych, w tym materiałów piezoelektrycznych. Elementy z nich wykonane zmieniają swój kształt w polu elektrycznym. Największą spośród nieliniowości charakterystyki statycznej napędu piezoelektrycznego pracującego w układzie otwartym jest histereza. W pracy przedstawiono nowy, geometryczny model histerezy piezoelektrycznego napędu belkowego. Bazuje on na zewnętrznej pętli histerezy, która jest największą pętlą możliwą do uzyskana bez efektu nasycenia. W trakcie symulacji, zewnętrzna pętla histerezy jest przesuwana wzdłuż osi współrzędnych, obracana i skalowana. Na podstawie modelu histerezy zaproponowano regulator predyktywny kompensujący nieliniowość. W pracy opisano wyniki badań symulacyjnych oraz doświadczalnych kompensacji nieliniowości belkowego przetwornika piezoelektrycznego.
EN A clear trend in the design of contemporary mechatronic devices is to use smart materials, including piezoelectric materials. Elements composed of them change their shape in an electric field. The largest of the non-linearity of the static characteristics of a piezoelectric actuator operating in an open-loop system is hysteresis. The paper presents a new geometric model of hysteresis of a piezoelectric beam actuator. It is based on a hysteresis’s outer-loop, which is the largest loop possible to obtain without the saturation effect. During the simulation, the outer loop was moved along the coordinate axes, rotated and scaled. Based on the model of hysteresis, a predictive regulator was proposed to compensate for the non-linearity. The paper describes the results of the simulation and the experimental compensation of the non-linearity of a piezoelectric beam-type transducer.
131
inżynieria mechaniczna
budowa i eksploatacja maszyn
DrOIN 1554
publiczny
Andrzej Ławniczak
Poznań, Polska
04.11.2013
polski
publiczny
Mirosław Pajor
Szczecin, Polska
28.11.2013
polski
publiczny
rozprawa doktorska
Poznań, Polska
17.12.2013
Rada Wydziału Budowy Maszyn i Zarządzania Politechniki Poznańskiej
doktor nauk technicznych w dyscyplinie: budowa i eksploatacja maszyn, w specjalności: sterowanie i napędy maszyn technologicznych