ATA-7050高压放大器在智能材料驱动器控制中的应用

【概述】

中国地质大学研究团队使用ATA-7050高压放大器，搭建复合控制器实验平台。

实验名称：高压放大器在智能材料驱动器控制中的应用

实验内容：本实验研究了片状PVDF驱动器在电压控制下的建模与控制方法，以解决其在实际应用中复杂的非线性迟滞效应问题。实验首先提出并验证了一种半唯象模型，以准确描述该驱动器的电气动态、机械动态和迟滞行为。随后，基于此模型设计了一种复合控制器，其中前馈控制用于补偿迟滞效应，反馈控制用于增强系统的鲁棒性，从而实现高精度的轨迹跟踪。

研究方向：软体机器人、智能材料驱动、非线性系统建模与控制

测试设备：ATA-7050高压放大器、I/O模块、高精度激光位移传感器、计算机等。

实验过程：

图1：实验系统示意图

1.实验平台搭建：连接计算机、I/O模块、高压放大器、片状PVDF驱动器及激光位移传感器。

2.信号生成与放大：计算机生成控制信号并由I/O模块转换为模拟电压，随后经过ATA-7050高压放大器放大1000倍，获取实际的控制电压。

3.驱动与数据采集：放大后的高压直接驱动片状PVDF发生弯曲变形，同时激光位移传感器实时测量其端点位移，并将数据传回计算机。

4.建模与验证：进行多组开环控制实验收集不同幅值和频率下的输入输出数据；利用这些数据进行参数辨识建立动态模型；最后开展实际的闭环轨迹跟踪实验（包含正弦轨迹、复杂轨迹和阶跃信号）。

实验结果：

图2：跟踪复杂轨迹的实验结果

图3：跟踪阶跃信号轨迹的实验结果

在正弦轨迹、复杂幅频轨迹以及阶跃信号轨迹的跟踪实验中，所提出的复合控制器在跟踪精度和系统响应速度上均显著优于传统的PI控制器。

安泰放大器在此应用中的产品优势：

一、超高电压输出能力——满足PVDF驱动器高压驱动需求

二、宽频带与高压摆率——精准匹配复杂轨迹跟踪需求

三、低失真与高输出稳定性——保障实验的数据一致性

【推荐产品】：ATA-7050高压放大器

图：ATA-7050高压放大器指标参数

本文实验素材由西安安泰电子整理发布。Aigtek已经成为在业界拥有广泛产品线，且具有相当规模的仪器设备供应商，样机都支持免费试用。西安安泰电子是专业从事功率放大器、高压放大器、功率信号源、前置微小信号放大器、高精度电压源、高精度电流源等电子测试仪器研发、生产和销售的高科技企业。

审核编辑 黄宇