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Modeling and Identification of Hysteresis in Piezoelectric Actuators / Yeh, T. J. in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 128 N° 2 (Juin 2006) 

Public ISBD [article]  in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 128 N° 2 (Juin 2006) . - 189-196 p. Titre : Modeling and Identification of Hysteresis in Piezoelectric Actuators Titre original : Modelisation et Identification d'Hystérésis dans des Déclencheurs Piézoélectriques Type de document : texte imprimé Auteurs : Yeh, T. J., Auteur ; Shin-Wen, Lu, Auteur ; Ting-Ying, Wu Article en page(s) : 189-196 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Comportement  hystérésis  Déclancheur  piézoélectrique  Boucle  antisymétrique Résumé : In this paper, a model and the associated identification procedure are proposed to precisely portray the hysteresis behavior in piezoelectric actuators. The model consists of basic physical elements and utilizes a Maxwell-slip structure to describe hysteresis. By analyzing the model, the influence of initial strain/charges on the hysteresis behavior is revealed. It is also found that if all the spring elements in the model are linear, the resultant hysteresis loop is anti-symmetric and does not match the experimental behavior. To account for this mismatch, a nonlinear spring element is included into the model. The constitutive relation of the nonlinear spring and the parameters of the basic elements in the model are identified from experimental data by linear programming. Simulations of the identified model indicate that the model can reproduce the major as well as the minor hysteresis loops. An inverse control is further implemented to validate the accuracy of the identified model. Experiments show that hysteresis is effectively canceled and accurate tracking of a reference trajectory is achieved. En cet article, on propose du procédé modèle et associé d'identification pour dépeindre avec précision le comportement d'hystérésis dans des déclencheurs piézoélectriques. Le modèle se compose des éléments physiques de base et utilise Maxwell-glissent la structure pour décrire l'hystérésis. En analysant le modèle, l'influence de strain/charges initial sur le comportement d'hystérésis est indiquée. On le constate que si tous les éléments de ressort dans le modèle sont linéaires, la boucle résultante d'hystérésis est antisymmétrique et n'assortit pas également le comportement expérimental. Pour expliquer cette disparité, un élément non-linéaire de ressort est inclus dans le modèle. La relation constitutive du ressort non-linéaire et les paramètres des éléments de base dans le modèle sont identifiés des données expérimentales par la programmation linéaire. Les simulations du modèle identifié indiquent que le modèle peut reproduire le commandant aussi bien que les boucles mineures d'hystérésis. Une commande inverse est encore mise en application pour valider l'exactitude du modèle identifié. Les expériences prouvent que l'hystérésis est efficacement décommandée et le cheminement précis d'une trajectoire de référence est réalisé. En ligne : tyeh@pme.nthu.edu.tw [article] Modeling and Identification of Hysteresis in Piezoelectric Actuators = Modelisation et Identification d'Hystérésis dans des Déclencheurs Piézoélectriques [texte imprimé] / Yeh, T. J., Auteur ; Shin-Wen, Lu, Auteur ; Ting-Ying, Wu . - 189-196 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 128 N° 2 (Juin 2006) . - 189-196 p. Mots-clés : Comportement  hystérésis  Déclancheur  piézoélectrique  Boucle  antisymétrique Résumé : In this paper, a model and the associated identification procedure are proposed to precisely portray the hysteresis behavior in piezoelectric actuators. The model consists of basic physical elements and utilizes a Maxwell-slip structure to describe hysteresis. By analyzing the model, the influence of initial strain/charges on the hysteresis behavior is revealed. It is also found that if all the spring elements in the model are linear, the resultant hysteresis loop is anti-symmetric and does not match the experimental behavior. To account for this mismatch, a nonlinear spring element is included into the model. The constitutive relation of the nonlinear spring and the parameters of the basic elements in the model are identified from experimental data by linear programming. Simulations of the identified model indicate that the model can reproduce the major as well as the minor hysteresis loops. An inverse control is further implemented to validate the accuracy of the identified model. Experiments show that hysteresis is effectively canceled and accurate tracking of a reference trajectory is achieved. En cet article, on propose du procédé modèle et associé d'identification pour dépeindre avec précision le comportement d'hystérésis dans des déclencheurs piézoélectriques. Le modèle se compose des éléments physiques de base et utilise Maxwell-glissent la structure pour décrire l'hystérésis. En analysant le modèle, l'influence de strain/charges initial sur le comportement d'hystérésis est indiquée. On le constate que si tous les éléments de ressort dans le modèle sont linéaires, la boucle résultante d'hystérésis est antisymmétrique et n'assortit pas également le comportement expérimental. Pour expliquer cette disparité, un élément non-linéaire de ressort est inclus dans le modèle. La relation constitutive du ressort non-linéaire et les paramètres des éléments de base dans le modèle sont identifiés des données expérimentales par la programmation linéaire. Les simulations du modèle identifié indiquent que le modèle peut reproduire le commandant aussi bien que les boucles mineures d'hystérésis. Une commande inverse est encore mise en application pour valider l'exactitude du modèle identifié. Les expériences prouvent que l'hystérésis est efficacement décommandée et le cheminement précis d'une trajectoire de référence est réalisé. En ligne : tyeh@pme.nthu.edu.tw