[發明專利]一種基于壓電陶瓷的柔性納米定位方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 201710750610.7
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107688292B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 何思豐;湯暉;高健;陳新;陳桪;賀云波;李華偉;楊志軍
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42;G05D3/12
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

1.一種基于壓電陶瓷的柔性納米定位方法，其特征在于，包括：

處理器將目的位移信號輸入到柔性機構的輸入輸出模型，獲取第一位移信號；其中，所述第一位移信號為所述柔性機構輸出所述目的位移信號對應的壓電陶瓷的輸出位移量；

將所述目的位移信號與位移傳感器發送的第一位移反饋信號相減，獲取第一誤差信號，并將所述第一誤差信號輸入到PID控制器，獲取第二位移信號；其中，所述位移傳感器發送的第一位移反饋信號為所述位移傳感器采集的上次所述柔性機構輸出的位移量；

將所述第一位移信號和所述第二位移信號發送至所述壓電陶瓷，使所述壓電陶瓷根據所述第一位移信號和所述第二位移信號，進行位移。

2.根據權利要求1所述的基于壓電陶瓷的柔性納米定位方法，其特征在于，當所述壓電陶瓷為閉環壓電陶瓷時，還包括：

所述閉環壓電陶瓷的控制器將所述第一位移信號與所述第二位移信號之和減去所述閉環壓電陶瓷的驅動器發送的上次第二位移反饋信號，獲取第二誤差信號；

將所述第二誤差信號輸入到所述閉環壓電陶瓷的PID閉環控制器，獲取驅動信號；

將所述驅動信號發送至所述驅動器，以使所述驅動器進行位移，并接收所述驅動器的輸出位移量對應的本次第二位移反饋信號。

3.根據權利要求2所述的基于壓電陶瓷的柔性納米定位方法，其特征在于，所述輸入輸出模型具體為所述柔性機構的逆傳遞函數。

4.一種基于壓電陶瓷的柔性納米定位裝置，其特征在于，包括：

第一獲取模塊，用于將目的位移信號輸入到柔性機構的輸入輸出模型，獲取第一位移信號；其中，所述第一位移信號為所述柔性機構輸出所述目的位移信號對應的壓電陶瓷的輸出位移量；

第二獲取模塊，用于將所述目的位移信號與位移傳感器發送的第一位移反饋信號相減，獲取第一誤差信號，并將所述第一誤差信號輸入到PID控制器，獲取第二位移信號；其中，所述位移傳感器發送的第一位移反饋信號為所述位移傳感器采集的上次所述柔性機構輸出的位移量；

發送模塊，用于將所述第一位移信號和所述第二位移信號發送至所述壓電陶瓷，使所述壓電陶瓷根據所述第一位移信號和所述第二位移信號，進行位移。

5.根據權利要求4所述的基于壓電陶瓷的柔性納米定位裝置，其特征在于，所述第一獲取模塊，包括：

獲取子模塊，用于將所述目的位移信號輸入到所述柔性機構的逆傳遞函數，獲取所述第一位移信號。

6.一種基于壓電陶瓷的柔性納米定位系統，其特征在于，包括：

處理器，用于將目的位移信號輸入到柔性機構的輸入輸出模型，獲取第一位移信號；其中，所述第一位移信號為所述柔性機構輸出所述目的位移信號對應的壓電陶瓷的輸出位移量；將所述目的位移信號與位移傳感器發送的第一位移反饋信號相減，獲取第一誤差信號，并將所述第一誤差信號輸入到PID控制器，獲取第二位移信號；將所述第一位移信號和所述第二位移信號發送至所述壓電陶瓷；其中，所述位移傳感器發送的第一位移反饋信號為所述位移傳感器采集的上次所述柔性機構輸出的位移量；

所述壓電陶瓷，用于根據接收的所述第一位移信號和所述第二位移信號，進行位移。

7.根據權利要求6所述的基于壓電陶瓷的柔性納米定位系統，其特征在于，當所述壓電陶瓷為閉環壓電陶瓷時，所述閉環壓電陶瓷，包括：

控制器，用于將所述第一位移信號與所述第二位移信號之和減去所述閉環壓電陶瓷的驅動器發送的上次第二位移反饋信號，獲取第二誤差信號；將所述第二誤差信號輸入到所述閉環壓電陶瓷的PID閉環控制器，獲取驅動信號；將所述驅動信號發送至所述驅動器，以使所述驅動器進行位移，并接收所述驅動器的輸出位移量對應的本次第二位移反饋信號。