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压电陶瓷作动器作为快速倾斜镜的主要执行机构,是空间激光通信能够建立稳定通信链路的保障。压电陶瓷作动器具备刚度大、位移分辨率高、输出力大等优点,相比于音圈电机等其他执行器来说更适合应用在光束的精跟踪控制上。虽然压电陶瓷作动器有着众多的优点,但是不可否认的是其本身所固有的非对称的迟滞特性以及速率相关特性限制了压电陶瓷作动器的应用。所谓非对称的迟滞特性即压电陶瓷作动器的输入电压和输出位移之间呈现非中心对称的迟滞关系,并且迟滞环的大小和形状会随着输入信号的频率变化而变化。为了补偿压电陶瓷作动器的非对称的迟滞特性和速率相关特性,本文基于Hammerstein模型来描述压电陶瓷作动器的非对称的迟滞特性以及速率相关特性。首先,建立了由对称迟的滞模型串联非线性补偿函数的非对称迟滞模型。进一步,提出了相应的模型辨识方法,利用对称迟滞模型描述实际的非对称迟滞现象,此时会引入较大的模型误差,再通过无记忆非线性补偿函数校正对称迟滞模型的输出,以达到减小模型误差的目的。所述对称迟滞模型以及非线性补偿函数均由多项式来描述,具有辨识方法简单以及所需辨识参数少的优点。为验证所提出模型的有效性,搭建了以压电陶瓷微位移机构为研究对象的实验平台。为了补偿非对称的迟滞特性给出了对所述非对称迟滞模型求取逆模型的方法,利用求得的逆迟滞模型补偿压电陶瓷作动器的非对称迟滞特性能够显著减少迟滞非线性的影响。其次,基于频率法测量了压电陶瓷作动器的动态传递函数G(s),进而描述压电陶瓷作动器的速率相关特性。利用所建立的非对称的迟滞模型串接动态传递函数G(s)构成完整的Hammerstein模型描述压电陶瓷作动器的非对称迟滞特性和速率相关特性。最后利用复合控制方案仿真验证了所建立的Hammerstein模型具备一定的动态跟踪能力。本文对研究了压电陶瓷作动器非对称的迟滞特性和速率相关特性,为空间激光通信系统中快速反射镜的快速、高精密定位奠定了理论基础。