实验名称：二维压电平台补偿控制与实验研究

　　研究方向：对研制的二维压电平台进行补偿控制与实验测试，首先通过电压位移特性测试、分辨力测试等开环实验来获得研制的二维压电平台的开环输出特性，检验其是否能实现快速响应、正负位移输出、高分辨力等设计目标；之后根据提出的迟滞动力学复合模型设计前馈控制器并通过实验验证前馈控制器对迟滞的补偿能力，再结合PID控制设计闭环控制系统，进行阶跃响应能力、定位能力、轨迹跟踪能力等闭环实验来检验二维压电平台系统是否实现了高定位精度的设计目标。最后以微纳刻划为例，展示二维压电平台的应用潜力。

　　实验目的：验证理论模型和有限元仿真分析的合理性，获取设计样机的基本输出性能。

　　测试设备：ATA-4052高压功率放大器、信号处理器、电容位移传感器、上下位机及A/D与D/A板卡等。

　　实验过程：

　　图1：样机实验系统

　　建立了如图1所示的实验系统。该实验系统包含上下位机及A/D与D/A板卡，ATA-4052高压功率放大器，样机，电容位移传感器及其控制盒。所用电容位移传感器，其量程分别为-25μm~25μm和-100μm~100μm，其静态直线位移分辨率皆<0.001%，动态直线位移分辨率<0.002%。系统中利用上位机中的软件产生用于驱动压电致动器的激励信号，利用PCI-1721板卡D/A转换后，再经ATA-4052高压功率放大器进行放大后施加到压电陶瓷上。压电平台产生的位移通过电容位移传感器测量、信号处理器处理后被PCI-1716板卡采集进行A/D转换，转换后数据通过上位机中的软件进行存储。

　　实验结果：

　　进行二维压电平台性能实验，分别做位移输出特性、位移分辨力、负载能力、二维压电平台谐振频率等测试，实验结果验证了二维压电平台正负位移输出输出能力、高分辨力、一定的负载能力以及高谐振频率。

　　功率放大器推荐：ATA-4052C

　　图：ATA-4052C高压功率放大器指标参数

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