Skip to main content
SUPERVISOR
Said Sadri
سعید صدری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Elham Dabiri
الهام دبیری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384

TITLE

Application of Iterative Learning Control Methods on Motion Control of Piezoelectric Actuators
According to wide spread applications of piezoelectric actuators in various fields like automation, communications, optics, nanotechnology and semiconductor technology, as well as their effective capability in providing nanometer and subnanometer displacement, specially at high frequencies with high resolution , it is necessary to design a system to control piezoelectric actuators. To control the motion of piezoelectric actuators , it is necessary to model their behavior. The models commonly used to simulate the mechanical and electrical behavior of piezoelectric actuators generally are based o implified assumptions often invalid for practical designs. Although the geometry of practical actuators are often 2-D or 3-D, most usual models, however, are based on one dimensional models or are designed for special purposes and nonphysical description of piezoelectrics. In this thesis we have utilized IEEE constitutive relations to derive a piezoelectric actuator model and we have used finite element method to analyse the partial differential equations. In this way we obtain the equations needed to model the piezoelectric.The above mentioned, provides physical insight into piezo actuator.We have used iterative learning control methods for motion control of these actuators to track desired displacement profile. For a given refrence trajectory, we make use of various iterative learning control methods , to find the coresponding input to the system ,such that the output follows the desired trajectory as acqurate as possible. It is also necessary to optimize the algorithm for computational requirements. We incorporate different 2-D learning control algorithms to a 3-D piezoelectric actuator and by comparing their sum of square errors produced in a determined amount of iterations, we compare them and select the most approprite ones.
با توجه به گسترش روزافزون کاربردهای محرک های پیزوالکتریک در زمینه های اتوماسیون و ابزاردقیق، مخابرات، اپتیک، نانوتکنولوژی وتکنولوژی نیمه هادیها، بدلیل داشتن قابلیت های مختلف از جمله، ایجاد حرکت نانومتری وزیرنانومتری در فرکانس های بالاو با دقت و وضوح بسیار زیاد، نیاز به طراحی یک سیستم برای کنترل حرکت آنها امری ضروری می باشد. اما برای کنترل حرکت آنها ابتدا لازم است رفتار آنها مدل شود. تاکنون مدل های مختلفی برای توصیف رفتارمحرک های پیزوالکتریک پیشنهاد شده که بعضاً مدل های یک بعدی بوده اند ویا مدل هایی بودند که در یک کاربرد خاص می توانستند مورد استفاده قراربگیرند و یا مدل های سیستمی بودند که دیدی فیزیکی به محرک پیزوالکتریک نداشتند. در این رساله برای توصیف رفتار محرک های پیزوالکتریک از روابط استاندارد IEEE استفاده شده و برای تحلیل این روابط که به معادلات دیفرانسیل پاره ای ختم می شوند از روش های المان محدود استفاده می شود. در این حالت مدل المان محدود پیزوالکتریک بدست می آید. این مدل که یک مدل سه بعدی است بر اساس روابط فیزیکی حاکم بر پیزوالکتریک می باشد. برای کنترل حرکت این محرک ها جهت تعقیب پروفیل جابجایی دلخواه، از روش کنترل یادگیر تکرارشونده (Iterative Learning Control ) استفاده می شود. در روش های مختلف کنترل یادگیر، با داشتن خروجی مطلوب، هدف اصلی یافتن یک شکل بهنگام شدن ورودی کنترل کننده است تا با افزایش تعداد تکرارها خروجی سیستم به تعقیب خروجی مطلوب بپردازد. با استفاده از روش های کنترل یادگیر پروفیل ورودی محرک به گونه ای تعیین می شو د که خروجی محرک که همان جابجایی است تا حد امکان به پروفیل جابجایی داده شده نزدیک شود یا حتی الامکان بر آن منطبق شود. همچنین لازم است حجم محاسبات را حتی الامکان بهینه نمود. بدین منظور روش های مختلف کنترل یادگیر دوبعدی روی محرک پیزوالکتریک اعمال شده است و روش های مختلف بر اساس مجموع مربعات خطا در هرتکرار، با یکدیگر مقایسه شده اند و روش مناسب ارائه شده است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی