طراحی کنترل‌کننده مکانیزم منعطف موازی

در این مقاله، کنترل یک مکانیزم منعطف شامل دو عملگر پیزوالکتریک بررسی می‌شود که قابلیت حرکت در مقیاس میکرونی در دو جهت x و y را داراست. کاربرد این مکانیزم در میکروسکوپ ‌نیروی اتمی برای حرکت دادن نمونه در مسیرهای مشخص و اسکن سطح نمونه است. هدف این تحقیق کاهش میزان خطای حرکتی و بهبود قابلیت دنبال کردن مسیر در مکانیزم است. ابتدا به معرفی مکانیزم منعطف مدنظر و ویژگی‌های آن پرداخته می‌شود. پس از معرفی هیسترزیس و مدل‌های ریاضی آن، با استفاده از الگوریتم ازدحام ذرات پارامترهای مدل هیسترزیس به‌دست آمده و در انتها پس از شناسایی مدل ریاضی پیزوالکتریک، یک کنترل‌کننده انتگرالی-تناسبی برای سیستم حلقه بسته پایدار طراحی می‌شود که خطای ردیابی کمتر از 0/1 درصد حاصل شده است.

controller design for a compliant parallel mechanism

this research presents control of a xy nano- ositioning stage using a compliant parallel mechanism with small crosstalk and yaw motion that are used in atomic force microscopes (afm). the stage consists of two flexure displacement amplifiers driven by piezoelectric actuators. the piezoelectric actuator is explored to simultaneously reduce error of motion and fine motion tracking using controller. after identifying the system features, the bouc–wen hysteresis model is established and the parameters of model are identified through particle swarm optimization (pso) algorithm. an inverse feedforward control strategy is developed, then thepi controller is designed based on ziegler-nichols method. at the end, the performance of the mechanism is evaluated.