申请/专利权人：华中科技大学

申请日：2021-11-19

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN114123853B

主分类号：H02N2/06

分类号：H02N2/06;H02N2/02;G06F17/16;G01Q60/24

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2022.03.18#实质审查的生效;2022.03.01#公开

摘要：本发明公开了一种原子力显微镜压电驱动器的多轴耦合迟滞预测方法，采集原子力显微镜压电管扫描器X轴由Y轴耦合产生的位移时间序列，利用观测函数和Koopman算子将原来的数据提升到高维空间，将多轴耦合非线性关系用线性的方程表示，其中利用提升数据构造汉克矩阵，并且利用两次降维，得到系统的模态信息，最终实现多轴耦合模型的建立。本发明所设计的预测方法能够对原子力显微镜压电管扫描器的多轴耦合进行建模，并对多轴耦合位移进行预测，可以在后期控制中有效提高原子力显微镜的高速高精成像，该方法能够推广于其他压电陶瓷驱动器产品中。

主权项：1.一种原子力显微镜压电驱动器的多轴耦合迟滞预测方法，其特征在于，包括：S1，向所述压电驱动器的一轴输入周期性的电压信号，采集另一轴的位移zii＝0,1,2,…r；S2，基于Koopman观测函数ψ将所述另一轴的位移转换为观测序列并构造汉克尔矩阵R和R′；存在R′＝KR，K为Koopman算子；S3，对所述汉克尔矩阵R和R′进行降维，得到降维后的线性模型并构建后对其进行降维，以对所述线性模型进行二次降维，得到二次降维后的线性模型S4，求解的最优值及其谱特征，得到所述二次降维后的线性模型的解，基于所述二次降维后的线性模型的解得到降维观测序列的表达式为： 并对θi进行辨识；S5，根据θi得到观测序列的表达式为：用于预测所述另一轴的耦合迟滞特性；其中，k＝1,2,…,r，ui和vi分别为增长率和频率，θi为幅值向量，si是模态向量，Δt为采样时间，U1为包含左奇异向量的正交矩阵。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 华中科技大学 一种原子力显微镜压电驱动器的多轴耦合迟滞预测方法

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