维普资讯 http://www.cqvip.com 第４Ｏ卷第３期 南京航空航天大学学报 Ｖｏ１．４０ Ｎｏ．３ ２００８年６月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ＆Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ Ｊｕｎ．２００８ 基于ＰＴ和ＭＦＣ的飞机垂直尾翼振动主动控制 徐志伟 黄雪峰 沈 星 （南京航空航天大学航空宇航学院，南京，２１００１６） 摘要：首先基于压电陶瓷变压器ＰＴ（Ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）设计了一种用于驱动压电材料作动器的功率放大 器，该放大器具有效率高、体积小、重量轻等优点。与ＤＳＰ控制系统相结合，实现了振动主动控制系统的小型化 和集成化。然后以飞机垂直尾翼模型为控制对象，选用了压电纤维复合材料（Ｍｉｃｒｏ ｆｉｂｅｒ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，ＭＦＣ）和 （Ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ，ＰＺＴ）作为驱动器，实现了对模型两阶主要振动模态的主动控制。实验验证了所设计的 开关功率放大器的可行性，最后对ＭＦＣ和ＰＺＴ的驱动性能进行了对比。 关键词：压电变压器；压电纤维复合材料；振动控制；自适应算法 中图分类号：ＴＢ５３５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００５—２６１５（２００８）０３・０３１３－０６ Ａｃｔｉｖｅ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ Ｅｍｐｅｎｎａｇｅ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ａｎｄ Ｍｉｃｒｏ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ Ｘｕ Ｚｈｉｗｅｉ，Ｈｕａｎｇ Ｘｕｅｆｅｎｇ，Ｓｈｅｎ Ｘｉｎｇ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ＆Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ，２１００１６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｐｏｗｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｔｏ ｄｒｉｖｅ ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ—ｍａｔｅｒｉａｌ ａｃｔｕａｔｏｒ ａｎｄ ａ ｐｉｅｚｏ— ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｉｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｖｏｌｔａｇｅ．Ｉｔ ｈａｓ ｍａｎｙ ｓｐｅｃｉａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｓｍａｌｌ ｖｏｌｕｍｅ ａｎｄ ｌｏｗ ｗｅｉｇｈｔ ａｎｄ ＳＯ ｏｎ．Ｗｈｅｎ ｉｔ ｉｓ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ＤＳＰ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｔｈｅ ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ａｃｔｉｖｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ．Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｐｌａｎｅ ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ ｅｍｐｅｎｎａｇｅ ｉｓ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａｓ ａ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｂｊｅｃｔ，ｍｉｃｒｏ ｆｉｂｅｒ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ（ＭＦＣ），ｐｉｅｚｏ— ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ（ＰＺＴ）ａｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａｓ ａｃｔｕａｔｏｒｓ ａｎｄ ｓｅｎｓｏｒｓ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｗｏ ｍａｉｎ ｍｏｄｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄｅ１．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｖｅｒｉｆｙ ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｃａ— ｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ，ａｎｄ ｄｒｉｖｅ ａｂｉｌｉｔｉｅｓ ｏｆ ＭＦＣ ａｎｄ ＰＺＴ ａｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ；ｍｉｃｒｏ ｆｉｂｅｒ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ；ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ；ａｄａｐｔｉｖｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ 引 目 尾翼振动控制研究计划，就是采用分布式压电纤维 驱动器、开关功率放大器以及先进的控制策略，实 飞行器飞行过程中机动时，在其前部或机翼上 现对尾翼的振动控制Ｅ¨。首次将智能结构系统应用 通常会产生涡流。因而机身结构，特别是机翼和尾 于全尺寸军用飞机结构，是航空智能结构系统发展 翼，在与涡流相互作用时受到激励产生结构振动从 的里程碑。国内的很多学者对智能结构的振动主动 而导致疲劳损伤，降低了尾翼和机翼的使用寿命， 控制也进行了大量的基础性研究，但要在实际中广 极大地增加了飞机的维护费用。而智能结构对于抑 泛应用还有许多问题需要进一步研究。比如：传统 制结构的振动和降低其疲劳损伤具有很大的优势。 的压电材料高压驱动器都是用线圈变压器作升压 最近，美、加、澳大利亚联合开展的Ｆ／Ａ—ｌ８双垂直 器件，但线圈变压器体积和重量过大、效率低、发热 基金项目：国家自然科学基金（９０７１６００３）资助项目；武器装备预研基金资助项目；南京航空航天大学科研创新基金资助 项目。 收稿日期：２００７—０４—２５；修订日期：２００７—０６—１９ 作者简介：徐志伟，男，副教授，１９７０年３月生，Ｅ—ｍａｉｌ：ｚｈｗｘｕ＠ｎｕａａ．ｅｄｕ．ｃｎ。 维普资讯 http://www.cqvip.com ３１４ 南京航空航天大学学报 第４ｏ卷 量大，显然无法用于航空结构，而且ＰＺＴ（Ｐｉｅｚｏ— ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）驱动能力有限等ｌ＿２］。 为串联电路如图２（ｃ）所示 。＿６］。 针对目前所存在的问题，为了提高驱动器的驱 动能力，实现压电驱动器驱动装置小型化和集成 ｆ （ａ）等效模型 Ｒ Ｌ Ｃ 匿ｆ ｔ 化，本文选用压电纤维复合材料作为结构振动主动 控制的驱动器，同时选用压电陶瓷变压器作为升压 器，并与开关电路相结合构成开关功率放大器，在 ＋ ＤＳＰ控制下实现对压电纤维复合材料和ＰＺＴ的控 制和驱动。系统原理如图１所示。 图１ ＰＴ作为升压器件的主动控制系统 在该系统中，压电变压器作为升压器件由驱动 电路产生与ＰＴ共振的高频信号驱动，ＰＴ产生的 高压高频交流电压经整流滤波后输出高压直流（理 论值可以高达±１ ０００ Ｖ）为逆变电路供电，逆变电 路即为开关功率放大电路，将ＤＳＰ输出的脉宽调 制控制信号放大实现对受控对象的控制。 本文选用德国ＳＭＡＲＴ公司生产的压电纤维 复合材料作为驱动器，它的驱动电压高（一５ＯＯ～ １ ５００ Ｖ），驱动能力强，具有良好的柔性和驱动性 能保持能力，且与所设计的基于ＰＴ升压的功率放 大装置的驱动电压相匹配。通过实验进一步验证了 所设计的小型化、集成化的主动控制系统的可行性 和可靠性。 １压电变压器驱动特性 压电陶瓷变压器是一种通过机械振动传输电 能的器件，由于压电陶瓷变压器具有电气隔离性能 好、不可燃烧、高功率密度、体积小和电磁辐射 （ＥＭＩ）ｄ￣等优点，所以是一种极具吸引力的新型传 输电能的器件。但ＰＴ工作状态非常复杂，自身的 振动模态影响了它的使用频率范围、转换效率等传 输特性，而且负载特性对ＰＴ的工作影响也非常 大，因此必须对其驱动特性作详细的研究。 １．１ ＰＴ模型参数提取方法 ＰＴ工作在机械共振频率的基本等效电路如 图２（ａ）所示。从能量转换的观点，基本等效电路可 以简化成图２（ｂ），进一步简化，可将并联电路转化 （ｂ）输出电容和负载电阻映射到变送器主边 尺 厶 ｅ 十 （ｃ）转换成串联形式 图２压电陶瓷变压器的等效电路 ＰＴ的输入输出电极都存在平行的金属层，故 输入端电容Ｃ ，输出端电容Ｃｏ由ＰＴ的结构决定。 由于输入端电容Ｃｉ不影响输入电压ｕ。 ，故电路简 化后不出现在图２（ｂ，ｃ）中。图２（ａ）中的输出端电 容Ｃ。，输出电阻尺。，输出电压ｕ。 和图２（ｂ）中的映 射电容Ｃ ，映射电阻 ，映射电压ｕ 的关系如下 一，２。Ｃｏ （１） Ｒｏ一 Ｒｏ （２） Ｕｏ 一Ｕｏ——．ｔ （３） 图２（ｃ）中的电容ｃ：和电阻尺：组成的串联电 路等效于电容ｃ 和电阻尺 构成的并联电路，且存 在如下关系 尺：一 （４） ｃ：一 （５） 式中的叫为ＰＴ工作频率即激励信号频率。ＰＴ工 作于机械共振频率时输出电压ｕ。 最大，由图２可 知共振频率 为 ｆｍ一———ｌ＿一 （６） ２丌√厶Ｃ 。 式（６）中的Ｃ 。为Ｃ：和Ｃ 的串联值 ｃ 一 ㈩ 由式（６，７）可知厂ｍ的取值由ｃ：决定。 由图２可知尺：是尺。等效变化而来，当Ｒ：一 尺 时输出功率和效率最高。假设图２（ａ）的输出端 维普资讯 http://www.cqvip.com 第３期 徐志伟，等：基于ＰＴ和ＭＦＣ的飞机垂直尾翼振动主动控制 ３１５ 有外接电容，此时ＰＴ的共振频率为厂ｒ ，而输出端 开路时ＰＴ的共振频率为厂ｒ。，如果通过试验得到 厂ｒ 和厂ｒ。便可求得ＰＴ的模型参数Ｌｒ，Ｃ ，式（１）中 的Ｃ。可直接由仪器测得。 ＰＴ的模型参数尺 可以通过改变负载电阻尺。 的值，实验获得输出功率和负载电阻关系曲线，得 到最大输出功率所对应的尺。，由式（２，４）可进一步 计算出尺：，而在最大输出功率时Ｒ：一Ｒ ，由此可 求得全部的ＰＴ模型参数。 １．２实验获取ＰＴ参数 实验获取ＰＴ参数的电路原理图如图３所示， 实验中使用的信号发生器为泰克ＡＦＧ３０２１，示波 器为泰克ＴＤＳ２０１２，压电陶瓷变压器为西安康鸿 信息技术股份有限公司生产的Ｒ０ＳＥ型 ＫＨＭＰＴ３００６Ａ４５ 图３实验原理图 实验Ｌ１：将开关拨到１端使ＰＴ开路，设定 信号发生器ＡＦＧ３０２１输出峰峰值电压Ｕ 一２ Ｖ 的正弦波信号激励压电陶瓷升压器工作，用示波器 ＴＤＳ２０１２观察输出信号并测得输出电压峰峰值。 通过改变信号频率得到结构的频率响应曲线。如图 ４所示，共振频率为５５．４和１０９ ｋＨｚ。 之 ｆ￣ｋＨｚ 图４ ＰＴ开路实验频谱图 实验Ｌ２：将开关拨到２使ＰＴ并接电容Ｃ 一 ９．７２ ｎＦ，实验过程同上，得到的频谱曲线如图５所 示。 之 ｆ／ｋＨｚ 图５ ＰＴ接电容实验频谱图 实验Ｌ ３：将开关拨到３使ＰＴ并联接负载电 阻尺。，如果Ｒｎ上电压为 叭儿，则ＰＴ输出功率Ｐ叭儿 为 一 （８） 通过改变电阻尺。得到输出电阻与输出功率的关系 图如图６所示。 图６ ＰＴ输出电阻与输出功率关系图 实验测得ＰＴ输入输出端电容分别是Ｃｉ一 １００．５ ｎＦ和Ｃ。一１４ ｎＦ，根据实验Ｌ１和实验Ｌ２ 可计算出ｆｒ。一５６．７ ｋＨｚ，ｆｒ 一５５．２ ｋＨｚ，进一步根 据式（１～７）可得Ｃ 一４．１２ ｎＦ，Ｌ一２ ｍＨ；由实验 Ｌ ３可知在Ｒ。一１５９．１ ｋＱ时输出功率最大，此时 激振频率厂一５６．７ ｋＨｚ，由式（２，４）可得Ｒ 一１６．９３ Ｑ，因此Ｒ 一Ｒ：一１６．９３ Ｑ。 １．３电路仿真 由１．２节所得的ＰＴ模型参数在仿真软件 ｐｓｐｉｃｅ ｓｃｈｅｍａｔｉｃｓ中建立ＰＴ的ｐｓｐｉｃｅ模型［７］，对 其进行仿真，结果如图７所示。（本文中所有的仿真 ＰＴ的激励信号的幅值都是１ Ｖ） 从图７中可知ＰＴ的共振频率为５２．８ ｋＨｚ和 维普资讯 http://www.cqvip.com ３１６ 南京航空航之 ｛｜ｌＯ ｋＨｚ 图７ ＰＴ的仿真幅频曲线 １０９．５ ｋＨｚ，仿真结果与试验结果（图４）基本相符， 证明了所得到的ＰＴ模型参数是正确的。利用这个 模型作进一步的仿真设计，在ＰＴ模型的基础上加 上２倍的Ｃ—Ｗ型倍压整流电路模型并仿真纯电阻 负载Ｒ 对输出电压的影响，通过设置不同的电阻 值得出相应的输出特性曲线，如图８所示。 之 图８整流滤波后负载电阻凡对输出电压的影响 从图８中可看出当负载电阻Ｒ ＜１０ ｋＱ时输 出电压趋向于零，当Ｒ ＞１０ ＭＤ，时输出电压达到 最大值，因此负载必须达到一定的值以后（如大于 １０ ＭＱ）才能发挥ＰＴ的升压效能，而压电材料的 绝缘电阻非常大，能够满足ＰＴ输出电阻＞１０ ＭＤ， 的要求。 ２飞机垂直尾翼模型试验 ２．１ 压电纤维复合材料驱动器 压电纤维复合材料具有柔韧耐用、驱动电压 高、可靠性高、适合多种表面、大变形位移等优点。 实验中选用了德国ＳＭＡＲＴ公司生产的ＭＦＣ （Ｍａｃｒｏ ｆｉｂｅｒ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ），其基本参数如下：ｄ３３— ４．６×１０ ｐＣ／Ｎ，ｄ３１一一２．１×１０ ｐＣ／Ｎ，驱动电 压：一５Ｏ０～＋１ ５００ Ｖ，可拉伸应变：＞１ ８００微应 天大学学报 第４Ｏ卷 变，最大４ ５００微应变，工作寿命（驱动电压１ ０００ Ｖ ）：１０×１０。循环。 ２．２ 自适应振动主动控制算法 振动主动控制系统中的控制策略很多，但大多 数的控制策略需要对被控系统进行精确的数学建 模，这对大型复杂被控系统很难做到。本文选用了 自适应控制算法，利用与被控信号相关的参考信号 及误差信号来自适应调节滤波器的系数，适时给出 控制信号来完成振动主动控制，该方法控制精度 高、控制系统稳定性好，适合于振动噪声主动控制 系统。其最大特点是不需要对被控系统进行精确数 学建模，控制系统能够适应外界环境的改变而自动 进行调节以完成控制任务，尤其适用于航空航天领 域振动的主动控制。 本文采用的自适应控制算法原理如图９所示［８］。 图９ 自适应控制原理图 ２．３实验及结论 实验中选用了ＬＭＳ自适应前馈滤波控制方 法［８］，针对飞机垂直尾翼缩比模型的一阶弯曲模态 （模态频率６ Ｈｚ）和尾翼上部的一阶局部弯曲模态 （模态频率２７ Ｈｚ）进行了分布式主动控制［８］。 实验系统原理如图１０所示，两个激振器分别 在激励点１和激励点２对两阶模态实施激励，作为 传感器的压电陶瓷大小为４０ ｍｍ×１０ ｍｍ×１ ｍｍ，其ｄ３３—４５０×１０ ｐＣ／Ｎ，ｄ３１—２２５×１０ ｐＣ／ Ｎ。实验中由于ＭＦＣ（８４．５ ｍｍ×５７ ｒａｍ）的数量有 限（共４片） 而且整个结构的一阶弯曲模态振动的 能量最大，因此将４片ＭＦＣ用于驱动结构的一阶 弯曲振动，在模型的根部两侧分别放置了两片 ＭＦＣ，为了作对比同时选用了１６片ＰＺＴ驱动器， 其大小为６０ ｍｍ×２０ ｍｍ×１ ｍｍ，分别置于尾翼 根部的两侧（图１０），使得ＰＺＴ的有效驱动面积 （６０ ｍｍ×２０ ｍｍ×１６＝１９ ２００ ｍｍ ）与ＭＦＣ的有 效驱动面积（８４．５ ｍｍ×５７ ｍｍ×４—１９ ２６６ ｍｍ ） 基本相同。而模型上部的局部弯曲振动模态则选用 ４片ＰＺＴ作为驱动器，分别置于结构的两侧。在两 阶模态最大模态应力处分别放置了压电传感器（压 电传感器（１）和压电传感器（２））。 维普资讯 http://www.cqvip.com
第３期 徐志伟，等：基于ＰＴ和ＭＦＣ的飞机垂直尾翼振动主动控制 ３１７ 激励点２ 图ｌＯ垂直尾翼分布式控制系统实验原理图 实验过程中为了评价分布式控制的总体效果， 在模型中间位置设置了一个加速度传感器（图９）， 能同时测得两阶振动的响应，通过ＬＭＳ系统对响 应信号的频谱进行分析。 整个实验过程分两步进行。 第一步：由１６片ＰＺＴ作为驱动器控制结构一 的振幅（压电传感器（１）测得）由±４．５ Ｖ下降至 ±０．７５ Ｖ左右，下降了８３．３ ；而加速度传感器所 测位置处的结构振动响应（６ Ｈｚ）幅值（图１２）振幅 下降约８２ 左右，也显著小于前者；由于局部模态 的控制方式未变，其控制效果也未发生变化。由此 阶弯曲模态（６ Ｈｚ）振动，ＭＦＣ不参加，局部弯曲模 态（２７ Ｈｚ）的振动由４片ＰＺＴ作为驱动器施加控 制，加速度传感器测得的结构振动响应曲线如图 １１所示。 ＞ 、 趔 坚 第二步：由ＭＦＣ作为驱动器控制结构一阶弯 曲模态（６ Ｈｚ）振动，ＰＺＴ不参加，局部模态（２７ Ｈｚ）仍然由ＰＺＴ作为驱动器，由于设计的开关功 率放大器最大输出电压为６００ Ｖ，因此实验过程中 ＭＦＣ的最大驱动电压约５８０ Ｖ左右，控制后加速 度传感器测得的结构振动响应的幅频特性如图１２ 所示。 ｆ／ｍ （ａ）控制前结构振动响应的幅频特性 从实验结果可以看出： （１）在ＰＺＴ驱动下，模型的一阶弯曲模态（６ Ｈｚ）时域内的振幅（压电传感器（１）测得）由±４．５ Ｖ下降至±２ Ｖ左右，下降了５５．５ ９／５；模型的局部 模态（２７ Ｈｚ）时域内的振幅（压电传感器（２）测得） 由±９ Ｖ下降至±４ Ｖ左右，也下降了５５．５ ；从 加速度传感器所测位置处的结构振动响应幅频特 性曲线（图１２）也可以看出，两阶模态的振幅下降 约５３ 和８７ 左右。 ｆ／ｍ （ｂ）控制后结构振动响应的幅频特性 ＞ 、 趔 坚 （２）在ＭＦＣ的驱动下，一阶弯曲模态（６ Ｈｚ） 图１１ ＰＺＴ驱动下的实验结果 维普资讯 http://www.cqvip.com ３１８ 南京航空航＞ 坚 ｆ／ｋＨｚ 图１２ ＭＦＣ驱动下结构振动响应的幅频特性 可见压电纤维复合材料驱动器的驱动能力明显优 于ＰＺＴ材料。 ３ 结束语 从上面的研究结果可以看出：压电变压器具有 很高的升压比（＞１００），但负载电阻的大小对ＰＴ 输出特性的影响很大，负载电阻越大输出电压越 大，只有负载电阻足够大时ＰＴ才能正常工作发挥 升压的作用，由于压电材料的绝缘电阻非常大（＞ １０ ＭＱ），完全可以将ＰＴ用于驱动压电材料的功 率放大器，但在使用过程中要综合考虑在开关频率 和输出驱动电压上取得平衡。 本文设计的基于压电变压器的开关功率放大 器工作正常，可以替代传统的线性功率放大器完成 对ＰＺＴ或ＭＦＣ的驱动，具有驱动效率高（理论上 可达１００ ，实际＞８５ ）、体积小、重量轻（３００ ｇ 左右）、便于系统集成等优点。 ＭＦＣ是一种新型的驱动器和传感器，具有驱 动电压高、变形大等很多优点，由于实验中所设计 的开关功率放大器的最大输出电压有限（６００ Ｖ）， 因此实验中没有达到ＭＦＣ的最大驱动电压，相信 如果提高驱动电压到１ ０００ Ｖ左右，还会取得更好 的实验效果。 天大学学报 第４Ｏ卷 因此本文所设计的基于压电变压器的开关功 率放大器是成功的，完全可以代替传统的线性功率 放大器实现对压电材料的驱动，在后续研究中还需 要进一步提高其驱动电压，以满足ＭＦＣ的要求。 ＭＦＣ是一种新型的传感器和驱动器，由于某些客 观原因本文对ＭＦＣ的驱动性能只是进行了初步 的探索，还需要对其传感和驱动特性作进一步的研 究。 参考文献： ［１］Ｇａｌｅａ Ｓ Ｃ，Ｒｙａｌｌ Ｔ Ｇ．Ｎｅｘｔ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ａｃｔｉｖｅ ｂｕｆｆｅｔ ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ［Ｒ］．ＡＩＡＡ一２９０５，２００３． Ｅ２］Ａｌｆｒｅｄｏ Ｖａｚｑｕｅｚ Ｃ，Ｋｅｎｊｉ Ｕ．Ｎｏｖｅｌ ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ— ｂａｓｅｄ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｆｏｒ ｄｒｉｖｉｎｇ ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ａｃｔｕａ— ｔｏｒｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｆｏｒ ａｃｔｉｖｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｍｐｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａ— ｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｅｒａｍｉｃｓ，２００１，７（３）： １９７—２１０． Ｅ３］Ｉｖｅｎｓｋｙ Ｇ，Ｚａｆｒａｎｙ Ｉ，Ｓａｍ Ｂ Ｙ．Ｇｅｎｅｒｉｃ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓ［Ｊ］． Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ，２００２，１ ７ （６）：１０４９—１Ｏ５７． ［４］Ｌｉｎ Ｃ Ｙ．Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｔｒａｎｓ— ｆｏｒｍｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ［Ｄ］．Ｖｉｒｇｉｎｉａ：Ｖｉｒｇｉｎｉａ Ｔｅｃｈ， ｌ９９７． Ｅ５］Ｉｖｅｎｓｋｙ Ｇ，Ｓｈｖａｒｔｓａｓ Ｍ，Ｂｅｎ Ｙａａｋｏｖ Ｓ，Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｏｆ ａ ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｉｎ ｈｉｇｈ ｏｕｔｐｕｔ ｖｏｌｔａｇｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓＩ－Ｊ］．Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃ— ｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｘｐｏｓｉｔｉｏｎ，２０００，２（６—１０）： １０８１－１０８７． Ｅ６］张卫平．压电陶瓷变压器的线性及非线性模型ＥＪ］．电 力电子技术，２００２，３６（３）：４５—５２． ＥＴ］徐志伟，黄雪峰．压电和／或压电类复合材料的控制及 驱动装置：中国，２００５１００４ｌ１９８．９［Ｐ］．２００５－０７—２７． Ｅ８］俞茂学．飞机垂直尾翼的分布式振动主动控制研究 ［Ｄ］．南京：南京航空航天大学航空宇航学院，２００６．
