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一种用于闭环式压电驱动移相器的多级校正方法

申请号: CN202410213688.5
申请人: 合肥工业大学
申请日期: 2024/2/27

摘要文本

本发明公开了一种用于闭环式压电驱动移相器的多级校正方法,该校正方法包括以下步骤:对移相器的移动板端的位移输出进行闭环控制,从而校正移相器移动端板位移输出速度的非线性误差;输入预设周期的运动规划曲线闭环控制每个压电驱动器单元的位移输出,拍摄获得干涉图像,通过分析干涉图像获得特定点的实际平均速度,从而求得移相器对应的运动姿态,以理想速度与实际速度的比值为基础缩放之前的运动规划曲线,获得新的运动规划曲线, 直至每个特定点的实际速度与理想速度的差值均不大于预设的容差,完成移相器位移速度的空间一致性和平均速度误差的校正。本发明提出的多级校正方法,为移相器的精度保障提供了方案,有效地降低了相位移动的误差。

专利详细信息

项目 内容
专利名称 一种用于闭环式压电驱动移相器的多级校正方法
专利类型 发明申请
申请号 CN202410213688.5
申请日 2024/2/27
公告号 CN117781851A
公开日 2024/3/29
IPC主分类号 G01B9/02055
权利人 合肥工业大学
发明人 陈建; 金融; 陆英浩; 冯梓涵; 贾志伟; 许涛
地址 安徽省合肥市包河区屯溪路193号

专利主权项内容

1.一种用于闭环式压电驱动移相器的多级校正方法,其特征在于:应用该多级校正方法的压电驱动机械式移相器包括固定端板、连接于固定端板顶部端面上的移动端板,所述固定端板和移动端板的中心处均开设有同轴且等直径的通孔,所述移动端板的环形孔的内壁上一体设置有可柔性变形的内环形铰链,所述固定端板的内圆环形侧壁的外壁上一体设置有可柔性变形的外环形铰链,所述外环形铰链的顶面与内环形铰链的底面之间固定连接,所述固定端板的底部端面内嵌设有若干组围绕通孔的轴线均匀分布的压电驱动器单元和电容位移传感器单元;该校正方法包括以下步骤:步骤1,利用电容位移传感器校正非线性误差,具体为:步骤1.1,搭建平台测试,利用激光干涉仪测试移相器输出点位的位移,给每个压电驱动单元施加0V电压和最大驱动电压150V,利用激光干涉仪记录每个位点的位移范围,记录每个电容位移传感器对应示数范围,实现首尾标定;步骤1.2,给每个压电驱动器单元施加从0V开始、电压差为、每个电压值持续时间为的台阶状激励电压,利用激光干涉仪记录输出位移曲线,记录电容位移传感器对应示数,计算移相器非线性误差,进行线性插值校正,循环校正移相器三路位点输出,直至移相器非线性达到要求;步骤2,利用干涉图像校正空间一致性误差、平均速度误差,具体为:步骤2.1,输入预设周期为T的运动规划曲线闭环控制每个压电驱动器单元的位移输出,利用菲索干涉仪以固定的帧率T/N拍摄获得m个周期T内的m*N张干涉图像,通过分析干涉图像获得与每个压电驱动器单元对应的特定点的实际平均速度,从而求得移相器对应的运动姿态,N为菲索干涉仪在单个周期T内拍摄图像的帧数,m、N均取正整数,且;步骤2.2,若任意一个特定点的实际速度与理想速度的差值大于预设的容差,则以理想速度与实际速度的比值为基础缩放之前的运动规划曲线,获得新的运动规划曲线;步骤2.3,以新的运动规划曲线替代之前的运动规划曲线,以相同的方式重复步骤2.1和步骤2.2,直至每个特定点的实际速度与理想速度的差值均不大于预设的容差,完成移相器位移速度的空间一致性和平均速度误差的校正。