Study of nonlinear hysteretic modelling and performance evaluation for piezoelectric actuators based on activation functions

Yuguo Cui; Yang Yu; Xingyang Xie

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자료유형: 학술저널

저자정보: Yuguo Cui (Ningbo University) Yang Yu (The University of New South Wales) Xingyang Xie (Ningbo University)

저널정보: 국제구조공학회 Smart Structures and Systems, An International Journal Smart Structures and Systems, An International Journal 제33권 제2호

발행연도: 2024.2

수록면: 133 - 143 (11page)

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Piezoelectric (PZT) actuators have been widely used in precision positioning fields for their excellent displacement resolution. However, due to the inherent characteristics of piezoelectric actuators, hysteresis has been proven to greatly reduce positioning performance. In this paper, five mathematical hysteretic models based on activation function are proposed to characterize the nonlinear hysteresis characteristics of piezoelectric actuators. Then the performance of the proposed models is verified by particle swarm optimization (PSO) algorithm and the experiment data. Thirdly, the fitting performance of the proposed models is compared with the classical Bouc-Wen model. Finally, the performance of the five proposed models in modelling hysteresis nonlinearity of piezoelectric drivers is compared, in terms of RMSE, MAPE, SAPE and operation efficiency, and relevant suggestions are given.

#activation function #hysteresis modelling #particle swarm optimization (PSO) algorithm #piezoelectric actuators

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