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首页> 外文期刊>IEEE / ASME Transactions on Mechatronics >Closed-Loop Control of a Complementary Clamp Piezoworm Actuator
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Closed-Loop Control of a Complementary Clamp Piezoworm Actuator

机译：互补夹具压电蠕虫执行器的闭环控制

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The concept of the complementary clamp piezoworm actuator with a diode-shunted delay circuit was experimentally verified through prototype testing. One clamp uses high voltage to grip and low voltage to release while the other clamp operates in reverse fashion. The resulting piezoworm actuator can be driven by a two-channel controller with the two clamps sharing the first channel and the extender piezoelectric stack using the second channel. The piezoworm achieved a speed of 440 $mu$m/s and had a force capacity of 12.5 N when driven in open loop with trapezoidal waveforms. A delay circuit improved the force capacity from 12.5 to 14.7 N using a resistance of 1000 $Omega$. A closed-loop tracking controller was developed for the prototype. It is shown that the prototype closed-loop system has a repeatability less than $pm$ 20 nm for a 100 $mu$ m step input and can track a 100 $mu$m, 0.05 Hz sine wave with a 1% peak error and less than a 200 nm average error.
机译：通过原型测试，通过实验验证了带有二极管并联延迟电路的互补钳位压电蠕虫执行器的概念。一个钳位器使用高电压进行夹持，而低压则释放，而另一钳位器则以相反的方式工作。所得的压电蠕虫致动器可以由两通道控制器驱动，其中两个夹具共享第一通道，而使用第二通道的压电扩展器堆栈。当以梯形波形开环驱动时，压电蠕虫的速度达到440μm/ s，并且具有12.5 N的力容量。延迟电路使用1000Ω的电阻将承受力从12.5 N提高到14.7N。为原型开发了一个闭环跟踪控制器。结果表明，原型闭环系统在100μm阶跃输入下的可重复性小于pmpm 20 nm，并且可以跟踪100μm的0.05 Hz正弦波，峰值误差为1％，并且小于200 nm的平均误差。

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