【概述】

中國地質大學研究團隊使用ATA-7050高壓放大器，搭建復合控制器實驗平臺。

實驗名稱：高壓放大器在智能材料驅動器控制中的應用

實驗內容：本實驗研究了片狀PVDF驅動器在電壓控制下的建模與控制方法，以解決其在實際應用中復雜的非線性遲滯效應問題。實驗首先提出并驗證了一種半唯象模型，以準確描述該驅動器的電氣動態、機械動態和遲滯行為。隨后，基于此模型設計了一種復合控制器，其中前饋控制用于補償遲滯效應，反饋控制用于增強系統的魯棒性，從而實現高精度的軌跡跟蹤。

研究方向：軟體機器人、智能材料驅動、非線性系統建模與控制

測試設備：ATA-7050高壓放大器、I/O模塊、高精度激光位移傳感器、計算機等。

實驗過程：

圖1：實驗系統示意圖

1.實驗平臺搭建：連接計算機、I/O模塊、高壓放大器、片狀PVDF驅動器及激光位移傳感器。

2.信號生成與放大：計算機生成控制信號并由I/O模塊轉換為模擬電壓，隨后經過ATA-7050高壓放大器放大1000倍，獲取實際的控制電壓。

3.驅動與數據采集：放大后的高壓直接驅動片狀PVDF發生彎曲變形，同時激光位移傳感器實時測量其端點位移，并將數據傳回計算機。

4.建模與驗證：進行多組開環控制實驗收集不同幅值和頻率下的輸入輸出數據；利用這些數據進行參數辨識建立動態模型；最后開展實際的閉環軌跡跟蹤實驗（包含正弦軌跡、復雜軌跡和階躍信號）。

實驗結果：

圖2：跟蹤復雜軌跡的實驗結果

圖3：跟蹤階躍信號軌跡的實驗結果

在正弦軌跡、復雜幅頻軌跡以及階躍信號軌跡的跟蹤實驗中，所提出的復合控制器在跟蹤精度和系統響應速度上均顯著優于傳統的PI控制器。

安泰放大器在此應用中的產品優勢：

一、超高電壓輸出能力——滿足PVDF驅動器高壓驅動需求

二、寬頻帶與高壓擺率——精準匹配復雜軌跡跟蹤需求

三、低失真與高輸出穩定性——保障實驗的數據一致性

【推薦產品】：ATA-7050高壓放大器

圖：ATA-7050高壓放大器指標參數

本文實驗素材由西安安泰電子整理發布。Aigtek已經成為在業界擁有廣泛產品線，且具有相當規模的儀器設備供應商，樣機都支持免費試用。西安安泰電子是專業從事功率放大器、高壓放大器、功率信號源、前置微小信號放大器、高精度電壓源、高精度電流源等電子測試儀器研發、生產和銷售的高科技企業。