کاربرد روش های کنترل یادگیر تکرار شونده در کنترل حرکت محرک های پیزوالکتریک

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 ارایه شده است.