شناسایی یک مدل تعمیم یافته پرنتل-ایشلینسکی برای یک سکوی موقعیت دهی میکرونی با عملگرهای آلیاژ حافظ شکل

Abstract

استفاده از مواد آلیاژ حافظ شکل که یکی از زیرشاخه‌های اصلی مواد هوشمند هستند، به عنوان عامل حرکت در عملگرها در سال‌های اخیر رشد چشمگیری داشته است. با این وجود، به دلیل پاسخ آهسته و پیچیدگی رفتاری ناشی از خواص غیرخطی این مواد نظیر هیسترزیس نامتقارن و اشباع، استفاده از عملگرهای آلیاژ حافظ شکل محدود باقی مانده است. تاکنون روش‌های مختلفی برای مدل‌سازی رفتار این عملگرها معرفی شده است. مدل "پرنتل ایشلینسکی تعمیم یافته" که یکی از ساختارهای قدرتمند برای شناسایی سیستم‌های دارای رفتار هیسترزیس است، یکی از معروف‌ترین این مدل‌ها است، که به دلیل دارا بودن معکوس مدل تحلیلی، بسیار در کنترل این عملگرها مورد استفاده قرار گرفته است. در تحقیق حاضر، بهبود سرعت عملکردی یک سکوی موقعیت دهی میکرونی با استفاده از دو عملگر متقابل مورد مطالعه قرار گرفته و بر اساس داده‌های تجربی بدست آمده، یک مدل تجربی مبتنی بر ساختار پرنتل ایشلینسکی تعمیم یافته ارایه خواهد شد. با استخراج معکوس این مدل شناسایی شده و اعمال آن روی ورودی سیستم، مساله حذف رفتار غیر‌خطی و خطی سازی دقیق سیستم جهت طراحی کنترلر بررسی شده است. یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد که مدل پرنتل ایشلیسنکی تعمیم یافته، با وجود پیچیدگی‌های ناشی از برهم کنش دو عملگر متقابل، به‌خوبی می‌تواند رفتار غیرخطی سیستم را توصیف نماید. البته شناسایی مدل جامعی که بتواند رفتار عملگر آلیاژ حافظ شکل را در هر حالتی توصیف کند، با چالش‌های فراوانی روبرو خواهد بود.

Keywords

• شناسایی سیستم
• عملگر آلیاژ حافظ شکل
• سکوی موقعیت دهی میکرونی
• مدل پرنتل-ایشلینسکی تعمیم یافته
• مواد هوشمند