压电驱动的桥式放大机构设计与优化

摘要

为了解决传统桥式放大机构的静力学建模中混淆了菱形结构和桥式结构的区别,以及忽略了刚性连杆变形的问题,通过欧拉-伯努利梁理论和能量守恒定律来计算放大倍数,使用ANSYS Workbench对各种理论模型计算的精度进行验证和对比。此外,通过径向基函数(RBF)神经网络模型和多岛遗传算法(MIGA)对桥式放大机构的参数进行优化。通过仿真分析结果表明,采用欧拉-伯努利梁理论与能量守恒定律计算的放大倍数与仿真值最接近,优化后的放大倍数增大了16.0%,固有频率增大了19.7%,可见所提出的理论模型和优化方法有效。