摘要:传统 Bouc-Wen 模型难以精确表征压电执行器固有非对称率相关动态迟滞非线性,因此提出一种广义 Bouc-Wen (GBW)迟滞模型用于精确表征压电执行器的迟滞非线性。 首先,基于传统 Bouc-Wen 迟滞模型引入两项非对称项和二阶 IIR 滤波器表征压电执行器非对称迟滞及高频相位滞后特性,进一步分析了模型参数值与频率变化规律并确定了模型的率相关参 数。 然后,搭建了基于 NI CompactRIO 测控系统的压电执行器精密定位实验平台,通过粒子群优化算法完成 GBW 模型的参数 辨识,并对提出的 GBW 模型进行实验验证。 实验结果表明,对于变频率正弦激励信号,GBW 模型的最大误差为 0. 190 6 μm,均 方根误差为 0. 043 1 μm 仅占压电执行器位移行程的 0. 65% ,相较于传统 Bouc-Wen(CBW)模型及改进 Bouc-Wen(EBW)模型分 别下降了 82. 07% 和 62. 10% 。 对比 CBW 模型和 EBW 模型,所提出的 GBW 模型精度和宽频性能均有显著提升,并且解析逆模 型存在易于控制器设计,有助于实现压电执行器在超精密仪器设备中宽频、高速精密定位。