A plataforma de posicionamento piezoelétrico utiliza cerâmica piezoelétrica e dobradiças flexíveis como mecanismos de acionamento e amplificação, possui alta precisão de posicionamento e rápida velocidade de resposta, sendo amplamente aplicada em diversos campos de posicionamento de precisão e ultraprecisão. O principal desafio enfrentado pela plataforma de posicionamento piezoelétrico é a característica inerente de histerese não linear da cerâmica piezoelétrica, que afeta seriamente a precisão de posicionamento e rastreamento da plataforma. Para resolver esse problema, propõe-se um método de modelagem de histerese baseado na estrutura Hammerstein e uma estratégia de controle de linearização por realimentação entrada-saída baseada nesse modelo. Primeiro, é estabelecido um modelo de histerese com estrutura Hammerstein e realizada a estimação dos parâmetros do modelo. Em seguida, é projetado um controlador de rastreamento com a estratégia de controle de linearização por realimentação entrada-saída baseada no modelo Hammerstein. Por fim, é realizada a verificação experimental do modelo estabelecido e do controlador de rastreamento projetado na plataforma de posicionamento piezoelétrico. Os resultados da identificação do modelo mostram que o modelo Hammerstein proposto pode ajustar eficazmente a característica não linear de histerese entre as entradas e saídas da plataforma de posicionamento piezoelétrico, com erro quadrático médio inferior a 0,5 μm. Os resultados do rastreamento de trajetória mostram que o controlador de rastreamento projetado alcançou erro quadrático médio de rastreamento de 0,9266 μm para o sinal desejado (amplitude de 60 μm, frequência de 100 Hz), melhorando a precisão em 81,22% e 46,25%, respectivamente, em comparação com o controle de rastreamento com compensação antecipada baseado no modelo PI dependente da taxa modificada (Modified Rate-dependent Prandtl-Ishlinskii, MRPI) e o controle de rastreamento composto com compensação antecipada e realimentação PID baseado no modelo MRPI.

cerâmica piezoelétrica; plataforma de posicionamento piezoelétrico; histerese não linear; modelo Hammerstein; controle de linearização por realimentação