空间用精密微位移平台的研究
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摘要
本论文以压电陶瓷驱动的空间用精密微位移平台为研究对象，围绕平台轻型化、微型化和高精度定位等性能指标，进行了较系统全面的理论分析和实验研究，主要内容如下：
第一章分析了构成微位移系统的各个组成部分，包括驱动器类型、导轨形式、传感器型号及性能、控制策略等；回顾了精密定位微位移平台在国内外的发展历史和现状；结合空间用特点，确定了本项目平台的导轨形式和驱动器类型。
第二章设计了采用柔性铰链导轨和压电驱动器的空间用微位移平台，给出了平台柔性铰链等参数的计算公式和快速设计流程，并通过有限元分析法和实际样机验证了方法的有效性。通过理论分析及实验研究，掌握了压电驱动器的各项特性，研制了高精度直流式高压驱动电源。
第三章建立了微位移系统的控制系统，并得到了传递函数。采用改进的Preisach模型对压电驱动器的迟滞特性进行建模，得到了适合于计算机控制的数字积分公式和实验模型数据表格。并提出了一种基于迭代自学习控制(ILC)新颖的压电驱动器的电源线性化方法。
第四章介绍了两种对平台的开环精密定位控制方法，一种是基于迭代学习控制(ILC)的快速电压-位移线性化方法，另一种是基于修正的Preisach模型对迟滞进行建模的方法，并指出了他们各自应用场合和优缺点。研究了微位移系统的闭环精密定位控制方法。在分析讨论PID控制算法的基础上，利用改进的Preisach模型作为前馈环节，使得系统的动态响应特性得到较大的改善。并对超低频的外干扰信号激励下进行了精密定位控制，结果表明提出的控制算法具有较高的抑制干扰能力，能满足指定的定位精度要求。
第五章概括了本论文的主要工作，并展望了今后需要进一步开展的工作。
In this dissertation, the space micro-displacement platform featuring piezoelectric actuators is studied. The research focuses on the lightweight, micromation, and high precision positioning of the platform. This dissertation is arranged as follows.
In chapter 1, the components of the micro-displacement system are analyzed which includes actuators' type, guideway's layout, the types and properties of sensors and control strategy. The present research situation in precision positioning micro-displacement platform at home and abroad is reviewed. The layout of guideways and types of actuators are determined considering the characteristic in space.
In chapter 2, the micro-displacement platform using a flexure hinge guideway and a piezoelectric actuator is designed. Calculation formulas of parameters in a flexure hinge and a fast design method are given. The validity of the method is confirmed by finite element method and prototype model. By theoretical analysis and experiments, the properties of piezoelectric actuators are grasped. A DC driving power with high precision and high voltage is developed.
In chapter 3, the control system of the space micro-displacement platform is set up and the transfer function is given. Digital integral formulas and experiment model data table that are suitable to computer control are acquired by modeling the hysteresis using the modified Preisach model. And a new power linearization for piezoelectric actuators based on iterative learning control (ILC) is given.
In chapter 4, two open-loop precision positioning control methods are introduced, one is a fast voltage-displacement linearization based on iterative learning control (ILC), and the other uses the modified Preisach model to model the hysteresis. In addition, their application occasions and strong and weak points are represented. A close-loop precision positioning control method is studied on the micro-displacement system. Based on analyzing and discussing the PID algorithm, the dynamic response property of the system is improved by using the modified Preisach model as a feedforward segment. Precision positioning control is implemented with the excitation of ultra-low frequency disturbance. The results show that the proposed control algorithm has a good ability to suppress disturbance and meet the precision requirement.
In chapter 5, main achievements of the dissertation are summarized and the further research work, which will be done in the near future now on is put forward.
第一章分析了构成微位移系统的各个组成部分，包括驱动器类型、导轨形式、传感器型号及性能、控制策略等；回顾了精密定位微位移平台在国内外的发展历史和现状；结合空间用特点，确定了本项目平台的导轨形式和驱动器类型。
第二章设计了采用柔性铰链导轨和压电驱动器的空间用微位移平台，给出了平台柔性铰链等参数的计算公式和快速设计流程，并通过有限元分析法和实际样机验证了方法的有效性。通过理论分析及实验研究，掌握了压电驱动器的各项特性，研制了高精度直流式高压驱动电源。
第三章建立了微位移系统的控制系统，并得到了传递函数。采用改进的Preisach模型对压电驱动器的迟滞特性进行建模，得到了适合于计算机控制的数字积分公式和实验模型数据表格。并提出了一种基于迭代自学习控制(ILC)新颖的压电驱动器的电源线性化方法。
第四章介绍了两种对平台的开环精密定位控制方法，一种是基于迭代学习控制(ILC)的快速电压-位移线性化方法，另一种是基于修正的Preisach模型对迟滞进行建模的方法，并指出了他们各自应用场合和优缺点。研究了微位移系统的闭环精密定位控制方法。在分析讨论PID控制算法的基础上，利用改进的Preisach模型作为前馈环节，使得系统的动态响应特性得到较大的改善。并对超低频的外干扰信号激励下进行了精密定位控制，结果表明提出的控制算法具有较高的抑制干扰能力，能满足指定的定位精度要求。
第五章概括了本论文的主要工作，并展望了今后需要进一步开展的工作。
In this dissertation, the space micro-displacement platform featuring piezoelectric actuators is studied. The research focuses on the lightweight, micromation, and high precision positioning of the platform. This dissertation is arranged as follows.
In chapter 1, the components of the micro-displacement system are analyzed which includes actuators' type, guideway's layout, the types and properties of sensors and control strategy. The present research situation in precision positioning micro-displacement platform at home and abroad is reviewed. The layout of guideways and types of actuators are determined considering the characteristic in space.
In chapter 2, the micro-displacement platform using a flexure hinge guideway and a piezoelectric actuator is designed. Calculation formulas of parameters in a flexure hinge and a fast design method are given. The validity of the method is confirmed by finite element method and prototype model. By theoretical analysis and experiments, the properties of piezoelectric actuators are grasped. A DC driving power with high precision and high voltage is developed.
In chapter 3, the control system of the space micro-displacement platform is set up and the transfer function is given. Digital integral formulas and experiment model data table that are suitable to computer control are acquired by modeling the hysteresis using the modified Preisach model. And a new power linearization for piezoelectric actuators based on iterative learning control (ILC) is given.
In chapter 4, two open-loop precision positioning control methods are introduced, one is a fast voltage-displacement linearization based on iterative learning control (ILC), and the other uses the modified Preisach model to model the hysteresis. In addition, their application occasions and strong and weak points are represented. A close-loop precision positioning control method is studied on the micro-displacement system. Based on analyzing and discussing the PID algorithm, the dynamic response property of the system is improved by using the modified Preisach model as a feedforward segment. Precision positioning control is implemented with the excitation of ultra-low frequency disturbance. The results show that the proposed control algorithm has a good ability to suppress disturbance and meet the precision requirement.
In chapter 5, main achievements of the dissertation are summarized and the further research work, which will be done in the near future now on is put forward.
引文
[1] 于登云。空间站结构颤振特性分析研究综述。空间站技术学术交流会论文集，1997年(福建)。
[2] W．G．登哈得等编。惯性元件试验文集。国防工业出版社，1978。
[3] 丁文镜。减振理论。清华大学出版社，1988。
[4] (俄罗斯门捷列夫计量研究院内部资料)1996．
[5] Owen, R.C. and Johns, D.I. "Multivariable Control of An Active Anti-vibration Platform". IEEE trans. Vol.Mag_22.1986.
[6] 张洪田，刘志刚等。电磁式主动隔振装置性能实验研究。噪声与振动控制，96(1)。
[7] 龙志强，尹力明等。磁悬浮隔振系统控制方法研究。噪声与振动控制，96(2)。
[8] 胡强等。高精度隔振设计中地基振动的测试和分析。噪声与振动控制，96(3)。
[9] 欧阳光耀，施行等。用磁致伸缩作动器进行主动隔振的研究。噪声与振动控制，97(4)。
[10] 陆伯印，赵美蓉等。带有三维激光干涉仪和压电位移执行器的新型主动隔振系统。仪器仪表学报，Vol17(2)，1996。
[11] 谢卫东。精密微位移工作台系统综述。自动化与仪器仪表，1991，1：8～9。
[12] 薛实福，李庆祥。精密仪器设计。清华大学出版社，1991。
[13] 杨宜民，章云等。新型二坐标微位移驱动器。高技术通讯，1993，5：20～21。
[14] 吴一辉，王立鼎。纳米定位控制中消除PZT滞后及蠕变的方法。压电与声光，1996，18(3)：207～211。
[15] 荣烈润。超精密加工中的精密定位技术。上海机床，1992，1：27～31。
[16] 李圣怡，黄长征等。微位移机构研究。航空精密制造技术，2000，36(4)：5～8。
[17] 徐盛林，陈耿。精密超精密定位技术及其应用。中国机械工程，1997，8(4)：73～75。
[18] 曲炳郡，李路明等。形状记忆合金薄膜微驱动器过程准可控研究。大连理工大学学报，2001，41(1)：64～66。
[19] 刘永红，杨毅等。NiTi形状记忆合金弹簧电热驱动特性。机械工程材料，2000，24(4)：27～28，31。
[20] 李岩，杨大智等。形状记忆合金智能复合材料系统的发展。功能材料，2000，31(6)：561～564。
[21] 朱厚卿。稀土超磁致伸缩材料的应用。应用声学，1998，17(5)：3～10。
[22] 郭东明，杨兴等。超磁致伸缩执行器在机电工程中的应用研究现状。中国机械工程，2001，12(6)：724～727。
[23] 贾振元，杨兴等。超磁致伸缩执行器及其在流体控制元件中的应用。机床与液压，2000，2：3～4，27。
[24] 贾宇辉，谭久彬。超磁致伸缩材料微位移驱动系统的研究。仪器仪表学报，2000，21(1)：38～41。
[25] 吕福在，项占琴。稀土超磁致伸缩材料微位移机构综合实验研究。工程设计，2000，2：41～44。
[26] 杨东利。超磁致伸缩执行器及其在主动振动控制中的应用研究。浙江大学硕士学位论文，2002。
[27] 栾桂冬，张金铎，王仁乾。压电换能器和换能器阵。北京大学出版社，1990。
[28] 王建林，周秀珍。压电驱动三维纳米定位控制研究。压电与声光，2001，23(6)：439～442。
[29] HANDBOOK P I.A new methd to compensation for hysteresis of PZT actuator[EB/OL],2000.
[30] 融亦鸣，朱耀祥等。基于全部弹性变形原理的超精密微动工作台的实验研究。机械工程学报，1994，30(5)：16～21。
[31] 强锡富。传感器。机械工业出版社，1988。
[32] 贾伯年，俞朴。传感器技术。东南大学出版社，1990。
[33] 朱精敏。气压补偿多光束干涉法测定压电陶瓷的逆压电伸缩。杭州大学学报(增刊)，1995，5：70～73。
[34] 蒋静坪。计算机实时控制系统。浙江大学出版社。1992。
[35] Ping Ge, Musa Jouaneh. Modeling hysteresis in piezceramic actuator. Precision Engineering, 1995, 17: 211～221.
[36] 陶永华等。新型PID控制及其应用。机械工业出版社，1998。
[37] LU zhao—quan, CHEN dao—jiong, KONG hui-fang, et al. Neuron net control and it's application in presion feed mechanism of machinetool driver by PZT [C] New York: Proceedings of the IEEE International Conference on Industrial Technology, 1994.80～82.
[38] RICHTER Hanz, MISAWA Eduardo A. LUCC Don A. Characterion of nonlineearities in a Piezoelectric ositioning device[C]. Chicago, Proceedings of the 1997 IEEE International Conference on Control Application. 1997.717～720.
[39] HANDBOOK P I. A new methd to compensation for hysteresis of PZT actuator [EB / OL], 2000.
[40] 吴广玉。系统辨识与自适应控制(下册)。哈尔滨工业大学出版社，1987。
[41] Chun-Yi Su, Yonghong Tan and Y. Stepanenko. Preisach modeling of hysteresis for piezoceramic actuator system.Mechanism an Machine Theory, 2002, 37: 49～59。
[42] 陶永华等。自动化技术专题讲座(Ⅲ)--自适应控制技术与应用。基础自动化，1997，2：52～57。
[43] 张立明。人工神经网络的模型及其应用。复旦大学出版社，1992。
[44] 焦李成。神经网络系统理论。西安电子科技大学出版社，1990。
[45] 陈燕庆，鹿治。神经网络理论及其在控制工程中的应用。西北工业大学出版社，1991。
[46] 袁智敏，张江陵，陈勇。电致伸缩陶瓷微位移器非线性的数值方法补偿。压电与声光，1994，16(5)：67～72。
[47] Dongwoo Song, C. James Li. Modeling of piezo actuator's nonlinear and frequency dependent dynamics. Mechatronics, 1999, 9: 301～410.
[48] KAMLAHM, et al. Macroscopic description of nonlinear electromechanical coupling in ferroelectrics [J]. SPIE.1997, 3 039: 144～155.
[49] C.V.Newcomb. Improvingthe linearity of piezoelectric ceramic actuators [J]. ElecLet, 1982, 18(11)442～444.
[50] Jung S-B, Kim S-W. Improvement of scanning accuracy of PZT piezoelectric actuators by feed-forward model-reference control. Precision Engineering, 1994, 16:49～55.
[51] Main J. A, Garcia E. Errors and accuracy in modeling piezoelectricstack actuators. In Proceedings of the Tenth VPI&SU Symposium onStructural Dynamics and Control, Blacksburg VA, 1995:65～76.
[52] Leigh TD, Zimmerman DC. An implicit method for the nonlinear modeling and simulation of piezoceramic actuators displaying hysteresis. AD-vol.24 /AMD-vol.123, Smart structures and materials, ASME, 1991, pp.57～63.
[53] Isaak Mayergoyez, Claudio Serpico. Nonlinear diffusion and the Preisach model of hysteresis. Physica B, 2000, 275:17～23.
[54] Ping Ge, Musa Jouaneh. Generalized preisach model for hysteresis nonlinearity of piezoceramic actuators. Precision Engineering, 1997,20:99～111.
[55] F.E.Scire, et al. Piezodriven 50 umrangestage with subnanometer resolution. Rev.Sci.Instrum., 1978, 49(12): 1735～1740.
[56] J.Fu, et al.. Long-range scanning for scanning tunneling microscopy. Rev. Sci. Instrum, 1992, 63(4): 2200～2205.
[57] T.Fujii, et al. Micropattern measurement with an atomic force microscope.J.Vac.Sci. Technol. B, 1991, 9(2): 666～669.
[58] Jae W.Ryu, Dae-Gab Gweon and Kee S. Moon. Optimal design of a flexure hinge based XY θ Wafer Stage. Precision Engineering, 1997, 21(1): 18～28.
[59] Jae W. Ryu, Sung-Q Lee, Dae-Gab Gweon, Kee S. Moon. Inverse kinematic modeling of a coupled flexure hinge mechanism. Mechatronics, 1999, 9 (6): 657～674.
[60] 吴鹰飞，李勇等。蠕动式X-Y-θ微动工作台的设计实现。中国机械工程，2001，12(3)：263～265。
[61] 张定会，邵惠鹤。柔性框架式爬行驱动器。自动化仪表，2000，21(2)：16～18。
[62] 杨兴，贾振元等。超磁致伸缩微位移驱动系统的研究。制造技术与机床，2001，9：21～22，26。
[63] 丁凡，戴旭涵，夏春林。GMM蠕动微位移机械的研究。仪器仪表学报，1999，20(4)：419～420，431。
[64] 吴鹰飞，周兆英。超精密定位工作台。微细加工技术，2002，(2)：41～47。
[65] Katsushi Furutani, Toshiro Higuchi, Yutaka Yamagata, et al. Effect of lubrication on impact drive mechanism. Precision Engineering, 1998, 22: 78～86.
[66] T. Higuchi, Y. Yamagata, et al. Precise positioning mechanism utilizing rapid deformations of piezoelectric elements. In Proc. of 1990 IEEE conf. on micro electro mechanical systems, pp222～226.
[67] 路小波，陆祖宏等。扫描隧道显微镜中的扫描驱动器。压电与声光，1999，21(6)：431～432，506。
[68] 刘鸿文。材料力学(上、下册)。高等教育出版社，1992。
[69] 哈尔滨工业大学理论力学教研室。理论力学(上、下册)。高等教育出版社，1982。
[70] 张定会。采用柔性铰链实现微位移的方法研究。工业仪表与自动化装置，1999，5：11～13。
[71] 王建林，胡小唐。纳米定位技术研究现状。机械设计与研究，2000，1：43～44。
[72] 高鹏，袁哲俊等。基于柔性铰链结构的新型双向微动工作台的研究。仪器仪表学报，1998，19(2)：192～195。
[73] 王炳武。MATLAB 5.3实用教程。中国水利水电出版社，2000．7。
[74] 吴鹰飞，周兆英。柔性铰链的计算与分析。机械设计与研究，2002，3：29～30。
[75] W Xu, T G King. Mechanical amplifier design for piezo-actuator applications. Innovative Actuators for Mechatronic Systems, IEE Colloquium on 18 Oct,1995:1～5.
[76] 董申，陈丽霞等。微动工作台的研制及特性研究。航空精密制造技术，1998，34(61：1～3。
[77] 王刚，徐颖等。一种三维微位移操作器。机械设计，2000，5：35～37，39。
[78] 叶军。X-Y精密微动工作台的研究。青岛大学学报，1996，9(2)：72～75。
[79] 嘉木工作室。ANSYS5.7有限元实例分析教程。机械工业出版社，2002．4。
[80] 刘涛，杨凤鹏。精通ANSYS。清华大学出版社，2002．12。
[81] 孙立宁，安辉，蔡鹤皋。改善电致伸缩陶瓷微位移器性能的研究。中国机械工程，1994，5(2)：6～7。
[82] 赵宏伟，孙立宁等。压电陶瓷驱动器在机器人柔性臂应用中的研究。压电与声光，2000，22(3)：173～176。
[83] 高峰，屈绍波等。PZN基复相陶瓷介电性能和电致伸缩性能的研究。无机材料学报，2001，16(2)：331～336。
[84] 张波，王纪武等。压电驱动晶体的特性研究。中国机械工程，2002，13(5)：446～449。
[85] 舒晓武。压电光学扫描器的驱动技术。压电与声光，1998，20(2)：85～88，94。
[86] 尹德芹，颜国正等。压电陶瓷动态应用德新型驱动电源研究。压电与声光，2000，22(2)：86～89。
[87] 冯晓光，赵万生等。压电陶瓷微位移器驱动电源及减小其纹波的方法。压电与声光，1997，19(1)：35～38。
[88] 任三平，李益民等。压电陶瓷微量进给机构精密驱动电源的设计。机械与电子，1993，5：30～32。
[89] 杜正春，杨建国等。精密工程中压电作动器两种高压驱动电源的研制。压电与声光，2001，23(6)：478～480，486。
[90] E.Montané, P.Miribel-Català, J.López-Sánchez, M.Puig-Vidal, S. Bota and J.Samitier. High-voltage smart power integrated circuits to drive piezocerarnic actuators for microrobotic applications, IEE Proc.-Circuits Device Syst., Vol. 148, No. 6, December 2001.
[91] Lianna He, Frank Zhigang Wang, Desmond J. Mapps, et al. Nanoscale positioning for magnetic recording. Sensors and Actuators A: Physical, 2000, 81(1): 313～316.
[92] 周亮，姚英学等。低波纹度快速响应压电陶瓷驱动电源的研制。压电与声光，2000，22(4)：237～239。
[93] 童诗白。模拟电子技术基础。高等教育出版社，1988。
[94] PC-812PG USER S MANUAL.
[95] 赵保经，罗振侯。A／D和D／A转换器应用手册。上海科学普及出版社，1995．3。
[96] 张载鸿。微型机(PC系列)接口控制教程。清华大学出版社，1992．10。
[97] David J．Kruglinski，Scot Wingo．Visual C++6.0技术内幕(第五版)。北京希望电脑公司北京希望电子出版社，1999．5。
[98] 郑利，懂渊。C++语言程序设计。清华大学出版社，2001．5。
[99] 蔡鹤皋，孙立宁等。压电／电致伸缩微位移器件与应用(下)。高技术通讯，1994，6：37～40。
[100] 王光逵，钱磊。高频响大行程微位移机构的研究。中国机碱工程，1999，10(9)：1005～1007。
[101] 陈大任。压电陶瓷微位移驱动器概述。电子元件与材料，1994，13(1)：2～7。
[102] 朱喜林，高鹏等。压电驱动二维超精密微动工作台定位补偿系统的研究。宇航学报，1998，19(4)：28～31。
[103] 魏燕定。超低频标准振动台若干关键技术研究。浙江大学博士学位论文，1997。
[104] 贾宏光，吴一辉，王立鼎。压电元件非线性特性研究的进展。压电与声光，2001，23(2)：116～119。
[105] 王晓慧，袁哲俊。两种压电陶瓷微位移器的特性分析与实验对比。压电与声光，1994，16(1)：40～43。
[106] 曾南，应行仁。非线性系统迭代学习算法。自动化学报，1992(2)：168～175。
[107] Arimoto S., et al., Betting Operation of Dynamical System by Leaning: A New Control Theory for Servomechatronics System. Proc. 23th IEEE Conf. on Decis. and Contr. 1984, pp1064-1069.
[108] Arimoto S., Kawamura and F. Miyazaki, Bettering Operation of Robotsby Learing. Janual of Robotic Systems. Vol.1.no 2, (1984) pp123～140.
[109] 夏承光，肖锦，王晓冬。位置伺服系统的学习控制研究。自动化学报，1992(1)：54～62。
[110] 有本卓。学习制御理论。日本机械学会志，Vol．93，No．856，2～8，1990。
[111] 赵韩，吕召全等。压电微位移机构的现状与趋势。现代机械，2001，4：33～35，52。
[112] Yoshio Yamamoto, Takaaki Makino, et al. "Micro Positioning and Actuation Devices Using Giant Magnetostriction Materials", in Proc. of the 2000 IEEE International Conf. on Robotics & Automation, San Francisco, April 2000, pp3635～3640.
[113] Xuemei Sun and Timothy Chang. "Control of hysteresis in a monolithic nanoactuator", in Proc. Of the American Control Conf, Arlington, VA June 25-27, 2001, pp2261～2266.
[114] Moon J, Doh T, Chun8M. A robust iterative learning control design for uncertain systems. Automatica, 1998, 34(8): 1001～1004.
[115] Kuc T, Lee J, Nam K. An iterative learning control theory for a class of nonlinear dynamic systems. Automatica, 1992, 28(6): 1215～1221.
[116] Wei Yanding, Tao Huifeng, et al. Control methodology of non-linearity in piezoelectric nanoactuator. In Proc. of the 2002 ICCA, June 16 2002.
[2] W．G．登哈得等编。惯性元件试验文集。国防工业出版社，1978。
[3] 丁文镜。减振理论。清华大学出版社，1988。
[4] (俄罗斯门捷列夫计量研究院内部资料)1996．
[5] Owen, R.C. and Johns, D.I. "Multivariable Control of An Active Anti-vibration Platform". IEEE trans. Vol.Mag_22.1986.
[6] 张洪田，刘志刚等。电磁式主动隔振装置性能实验研究。噪声与振动控制，96(1)。
[7] 龙志强，尹力明等。磁悬浮隔振系统控制方法研究。噪声与振动控制，96(2)。
[8] 胡强等。高精度隔振设计中地基振动的测试和分析。噪声与振动控制，96(3)。
[9] 欧阳光耀，施行等。用磁致伸缩作动器进行主动隔振的研究。噪声与振动控制，97(4)。
[10] 陆伯印，赵美蓉等。带有三维激光干涉仪和压电位移执行器的新型主动隔振系统。仪器仪表学报，Vol17(2)，1996。
[11] 谢卫东。精密微位移工作台系统综述。自动化与仪器仪表，1991，1：8～9。
[12] 薛实福，李庆祥。精密仪器设计。清华大学出版社，1991。
[13] 杨宜民，章云等。新型二坐标微位移驱动器。高技术通讯，1993，5：20～21。
[14] 吴一辉，王立鼎。纳米定位控制中消除PZT滞后及蠕变的方法。压电与声光，1996，18(3)：207～211。
[15] 荣烈润。超精密加工中的精密定位技术。上海机床，1992，1：27～31。
[16] 李圣怡，黄长征等。微位移机构研究。航空精密制造技术，2000，36(4)：5～8。
[17] 徐盛林，陈耿。精密超精密定位技术及其应用。中国机械工程，1997，8(4)：73～75。
[18] 曲炳郡，李路明等。形状记忆合金薄膜微驱动器过程准可控研究。大连理工大学学报，2001，41(1)：64～66。
[19] 刘永红，杨毅等。NiTi形状记忆合金弹簧电热驱动特性。机械工程材料，2000，24(4)：27～28，31。
[20] 李岩，杨大智等。形状记忆合金智能复合材料系统的发展。功能材料，2000，31(6)：561～564。
[21] 朱厚卿。稀土超磁致伸缩材料的应用。应用声学，1998，17(5)：3～10。
[22] 郭东明，杨兴等。超磁致伸缩执行器在机电工程中的应用研究现状。中国机械工程，2001，12(6)：724～727。
[23] 贾振元，杨兴等。超磁致伸缩执行器及其在流体控制元件中的应用。机床与液压，2000，2：3～4，27。
[24] 贾宇辉，谭久彬。超磁致伸缩材料微位移驱动系统的研究。仪器仪表学报，2000，21(1)：38～41。
[25] 吕福在，项占琴。稀土超磁致伸缩材料微位移机构综合实验研究。工程设计，2000，2：41～44。
[26] 杨东利。超磁致伸缩执行器及其在主动振动控制中的应用研究。浙江大学硕士学位论文，2002。
[27] 栾桂冬，张金铎，王仁乾。压电换能器和换能器阵。北京大学出版社，1990。
[28] 王建林，周秀珍。压电驱动三维纳米定位控制研究。压电与声光，2001，23(6)：439～442。
[29] HANDBOOK P I.A new methd to compensation for hysteresis of PZT actuator[EB/OL],2000.
[30] 融亦鸣，朱耀祥等。基于全部弹性变形原理的超精密微动工作台的实验研究。机械工程学报，1994，30(5)：16～21。
[31] 强锡富。传感器。机械工业出版社，1988。
[32] 贾伯年，俞朴。传感器技术。东南大学出版社，1990。
[33] 朱精敏。气压补偿多光束干涉法测定压电陶瓷的逆压电伸缩。杭州大学学报(增刊)，1995，5：70～73。
[34] 蒋静坪。计算机实时控制系统。浙江大学出版社。1992。
[35] Ping Ge, Musa Jouaneh. Modeling hysteresis in piezceramic actuator. Precision Engineering, 1995, 17: 211～221.
[36] 陶永华等。新型PID控制及其应用。机械工业出版社，1998。
[37] LU zhao—quan, CHEN dao—jiong, KONG hui-fang, et al. Neuron net control and it's application in presion feed mechanism of machinetool driver by PZT [C] New York: Proceedings of the IEEE International Conference on Industrial Technology, 1994.80～82.
[38] RICHTER Hanz, MISAWA Eduardo A. LUCC Don A. Characterion of nonlineearities in a Piezoelectric ositioning device[C]. Chicago, Proceedings of the 1997 IEEE International Conference on Control Application. 1997.717～720.
[39] HANDBOOK P I. A new methd to compensation for hysteresis of PZT actuator [EB / OL], 2000.
[40] 吴广玉。系统辨识与自适应控制(下册)。哈尔滨工业大学出版社，1987。
[41] Chun-Yi Su, Yonghong Tan and Y. Stepanenko. Preisach modeling of hysteresis for piezoceramic actuator system.Mechanism an Machine Theory, 2002, 37: 49～59。
[42] 陶永华等。自动化技术专题讲座(Ⅲ)--自适应控制技术与应用。基础自动化，1997，2：52～57。
[43] 张立明。人工神经网络的模型及其应用。复旦大学出版社，1992。
[44] 焦李成。神经网络系统理论。西安电子科技大学出版社，1990。
[45] 陈燕庆，鹿治。神经网络理论及其在控制工程中的应用。西北工业大学出版社，1991。
[46] 袁智敏，张江陵，陈勇。电致伸缩陶瓷微位移器非线性的数值方法补偿。压电与声光，1994，16(5)：67～72。
[47] Dongwoo Song, C. James Li. Modeling of piezo actuator's nonlinear and frequency dependent dynamics. Mechatronics, 1999, 9: 301～410.
[48] KAMLAHM, et al. Macroscopic description of nonlinear electromechanical coupling in ferroelectrics [J]. SPIE.1997, 3 039: 144～155.
[49] C.V.Newcomb. Improvingthe linearity of piezoelectric ceramic actuators [J]. ElecLet, 1982, 18(11)442～444.
[50] Jung S-B, Kim S-W. Improvement of scanning accuracy of PZT piezoelectric actuators by feed-forward model-reference control. Precision Engineering, 1994, 16:49～55.
[51] Main J. A, Garcia E. Errors and accuracy in modeling piezoelectricstack actuators. In Proceedings of the Tenth VPI&SU Symposium onStructural Dynamics and Control, Blacksburg VA, 1995:65～76.
[52] Leigh TD, Zimmerman DC. An implicit method for the nonlinear modeling and simulation of piezoceramic actuators displaying hysteresis. AD-vol.24 /AMD-vol.123, Smart structures and materials, ASME, 1991, pp.57～63.
[53] Isaak Mayergoyez, Claudio Serpico. Nonlinear diffusion and the Preisach model of hysteresis. Physica B, 2000, 275:17～23.
[54] Ping Ge, Musa Jouaneh. Generalized preisach model for hysteresis nonlinearity of piezoceramic actuators. Precision Engineering, 1997,20:99～111.
[55] F.E.Scire, et al. Piezodriven 50 umrangestage with subnanometer resolution. Rev.Sci.Instrum., 1978, 49(12): 1735～1740.
[56] J.Fu, et al.. Long-range scanning for scanning tunneling microscopy. Rev. Sci. Instrum, 1992, 63(4): 2200～2205.
[57] T.Fujii, et al. Micropattern measurement with an atomic force microscope.J.Vac.Sci. Technol. B, 1991, 9(2): 666～669.
[58] Jae W.Ryu, Dae-Gab Gweon and Kee S. Moon. Optimal design of a flexure hinge based XY θ Wafer Stage. Precision Engineering, 1997, 21(1): 18～28.
[59] Jae W. Ryu, Sung-Q Lee, Dae-Gab Gweon, Kee S. Moon. Inverse kinematic modeling of a coupled flexure hinge mechanism. Mechatronics, 1999, 9 (6): 657～674.
[60] 吴鹰飞，李勇等。蠕动式X-Y-θ微动工作台的设计实现。中国机械工程，2001，12(3)：263～265。
[61] 张定会，邵惠鹤。柔性框架式爬行驱动器。自动化仪表，2000，21(2)：16～18。
[62] 杨兴，贾振元等。超磁致伸缩微位移驱动系统的研究。制造技术与机床，2001，9：21～22，26。
[63] 丁凡，戴旭涵，夏春林。GMM蠕动微位移机械的研究。仪器仪表学报，1999，20(4)：419～420，431。
[64] 吴鹰飞，周兆英。超精密定位工作台。微细加工技术，2002，(2)：41～47。
[65] Katsushi Furutani, Toshiro Higuchi, Yutaka Yamagata, et al. Effect of lubrication on impact drive mechanism. Precision Engineering, 1998, 22: 78～86.
[66] T. Higuchi, Y. Yamagata, et al. Precise positioning mechanism utilizing rapid deformations of piezoelectric elements. In Proc. of 1990 IEEE conf. on micro electro mechanical systems, pp222～226.
[67] 路小波，陆祖宏等。扫描隧道显微镜中的扫描驱动器。压电与声光，1999，21(6)：431～432，506。
[68] 刘鸿文。材料力学(上、下册)。高等教育出版社，1992。
[69] 哈尔滨工业大学理论力学教研室。理论力学(上、下册)。高等教育出版社，1982。
[70] 张定会。采用柔性铰链实现微位移的方法研究。工业仪表与自动化装置，1999，5：11～13。
[71] 王建林，胡小唐。纳米定位技术研究现状。机械设计与研究，2000，1：43～44。
[72] 高鹏，袁哲俊等。基于柔性铰链结构的新型双向微动工作台的研究。仪器仪表学报，1998，19(2)：192～195。
[73] 王炳武。MATLAB 5.3实用教程。中国水利水电出版社，2000．7。
[74] 吴鹰飞，周兆英。柔性铰链的计算与分析。机械设计与研究，2002，3：29～30。
[75] W Xu, T G King. Mechanical amplifier design for piezo-actuator applications. Innovative Actuators for Mechatronic Systems, IEE Colloquium on 18 Oct,1995:1～5.
[76] 董申，陈丽霞等。微动工作台的研制及特性研究。航空精密制造技术，1998，34(61：1～3。
[77] 王刚，徐颖等。一种三维微位移操作器。机械设计，2000，5：35～37，39。
[78] 叶军。X-Y精密微动工作台的研究。青岛大学学报，1996，9(2)：72～75。
[79] 嘉木工作室。ANSYS5.7有限元实例分析教程。机械工业出版社，2002．4。
[80] 刘涛，杨凤鹏。精通ANSYS。清华大学出版社，2002．12。
[81] 孙立宁，安辉，蔡鹤皋。改善电致伸缩陶瓷微位移器性能的研究。中国机械工程，1994，5(2)：6～7。
[82] 赵宏伟，孙立宁等。压电陶瓷驱动器在机器人柔性臂应用中的研究。压电与声光，2000，22(3)：173～176。
[83] 高峰，屈绍波等。PZN基复相陶瓷介电性能和电致伸缩性能的研究。无机材料学报，2001，16(2)：331～336。
[84] 张波，王纪武等。压电驱动晶体的特性研究。中国机械工程，2002，13(5)：446～449。
[85] 舒晓武。压电光学扫描器的驱动技术。压电与声光，1998，20(2)：85～88，94。
[86] 尹德芹，颜国正等。压电陶瓷动态应用德新型驱动电源研究。压电与声光，2000，22(2)：86～89。
[87] 冯晓光，赵万生等。压电陶瓷微位移器驱动电源及减小其纹波的方法。压电与声光，1997，19(1)：35～38。
[88] 任三平，李益民等。压电陶瓷微量进给机构精密驱动电源的设计。机械与电子，1993，5：30～32。
[89] 杜正春，杨建国等。精密工程中压电作动器两种高压驱动电源的研制。压电与声光，2001，23(6)：478～480，486。
[90] E.Montané, P.Miribel-Català, J.López-Sánchez, M.Puig-Vidal, S. Bota and J.Samitier. High-voltage smart power integrated circuits to drive piezocerarnic actuators for microrobotic applications, IEE Proc.-Circuits Device Syst., Vol. 148, No. 6, December 2001.
[91] Lianna He, Frank Zhigang Wang, Desmond J. Mapps, et al. Nanoscale positioning for magnetic recording. Sensors and Actuators A: Physical, 2000, 81(1): 313～316.
[92] 周亮，姚英学等。低波纹度快速响应压电陶瓷驱动电源的研制。压电与声光，2000，22(4)：237～239。
[93] 童诗白。模拟电子技术基础。高等教育出版社，1988。
[94] PC-812PG USER S MANUAL.
[95] 赵保经，罗振侯。A／D和D／A转换器应用手册。上海科学普及出版社，1995．3。
[96] 张载鸿。微型机(PC系列)接口控制教程。清华大学出版社，1992．10。
[97] David J．Kruglinski，Scot Wingo．Visual C++6.0技术内幕(第五版)。北京希望电脑公司北京希望电子出版社，1999．5。
[98] 郑利，懂渊。C++语言程序设计。清华大学出版社，2001．5。
[99] 蔡鹤皋，孙立宁等。压电／电致伸缩微位移器件与应用(下)。高技术通讯，1994，6：37～40。
[100] 王光逵，钱磊。高频响大行程微位移机构的研究。中国机碱工程，1999，10(9)：1005～1007。
[101] 陈大任。压电陶瓷微位移驱动器概述。电子元件与材料，1994，13(1)：2～7。
[102] 朱喜林，高鹏等。压电驱动二维超精密微动工作台定位补偿系统的研究。宇航学报，1998，19(4)：28～31。
[103] 魏燕定。超低频标准振动台若干关键技术研究。浙江大学博士学位论文，1997。
[104] 贾宏光，吴一辉，王立鼎。压电元件非线性特性研究的进展。压电与声光，2001，23(2)：116～119。
[105] 王晓慧，袁哲俊。两种压电陶瓷微位移器的特性分析与实验对比。压电与声光，1994，16(1)：40～43。
[106] 曾南，应行仁。非线性系统迭代学习算法。自动化学报，1992(2)：168～175。
[107] Arimoto S., et al., Betting Operation of Dynamical System by Leaning: A New Control Theory for Servomechatronics System. Proc. 23th IEEE Conf. on Decis. and Contr. 1984, pp1064-1069.
[108] Arimoto S., Kawamura and F. Miyazaki, Bettering Operation of Robotsby Learing. Janual of Robotic Systems. Vol.1.no 2, (1984) pp123～140.
[109] 夏承光，肖锦，王晓冬。位置伺服系统的学习控制研究。自动化学报，1992(1)：54～62。
[110] 有本卓。学习制御理论。日本机械学会志，Vol．93，No．856，2～8，1990。
[111] 赵韩，吕召全等。压电微位移机构的现状与趋势。现代机械，2001，4：33～35，52。
[112] Yoshio Yamamoto, Takaaki Makino, et al. "Micro Positioning and Actuation Devices Using Giant Magnetostriction Materials", in Proc. of the 2000 IEEE International Conf. on Robotics & Automation, San Francisco, April 2000, pp3635～3640.
[113] Xuemei Sun and Timothy Chang. "Control of hysteresis in a monolithic nanoactuator", in Proc. Of the American Control Conf, Arlington, VA June 25-27, 2001, pp2261～2266.
[114] Moon J, Doh T, Chun8M. A robust iterative learning control design for uncertain systems. Automatica, 1998, 34(8): 1001～1004.
[115] Kuc T, Lee J, Nam K. An iterative learning control theory for a class of nonlinear dynamic systems. Automatica, 1992, 28(6): 1215～1221.
[116] Wei Yanding, Tao Huifeng, et al. Control methodology of non-linearity in piezoelectric nanoactuator. In Proc. of the 2002 ICCA, June 16 2002.