압전 세라믹 구동기(PEAs)는 정밀 계측기에서 고속 및 고정밀 위치 제어를 구현하는 데 주로 사용되는 스마트 구동기입니다. 그러나 자체적으로 히스테리시스, 크리프 등의 비선형성이 존재하며, 특히 히스테리시스 특성이 압전 구동기의 제어 정밀도에 심각한 영향을 미칩니다. 히스테리시스 모델링 시 비대칭성과 속도 의존성 문제를 해결하기 위해 다중 지연 입력 Prandtl-Ishlinskii(MDPI) 모델을 제안하였습니다. 이 모델은 기존의 PI 모델을 기반으로 히스테리시스의 속도 의존 특성을 설명하기 위해 지연 입력 집합을 도입하였고, 비대칭성을 개선하기 위해 오프셋 계수를 추가하였습니다. 마지막으로 압전 미소 운동 플랫폼에서 1~100Hz 범위의 1V 사인파 신호 실험 데이터를 수집하였으며, 속도 의존 PI 모델 및 동적 지연 PI 모델과 모델 정확도를 비교하였습니다. 실험 결과, 해당 모델이 다른 두 동적 PI 모델에 비해 PEAs의 동적 특성과 히스테리시스 특성을 더 정확하게 설명할 수 있음을 보여주었습니다. 50Hz 및 100Hz에서 MDPI 모델의 최대 절대 오차(MAE)는 각각 0.0815 μm 및 0.1429 μm였으며, 평균 제곱근 오차(RMSE)는 각각 0.0095 μm 및 0.0119 μm였습니다. 두 모델과 비교했을 때 RMSE 정확도가 각각 평균 72.46% 및 64.21% 향상되었습니다.

압전 구동기;다중 지연 입력;Prandtl-Ishlinskii;동적 히스테리시스