[发明专利]一种多振动模式下压电材料等效电路建模及参数提取方法

权利要求书

1.一种多振动模式下压电材料等效电路建模及参数提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)建立多振动模式下的压电材料阻抗等效电路拓扑；

(2)通过矢量网络分析仪提取压电材料相应振动模式下的阻抗数据；

(3)根据相应振动模式下压电材料阻抗等效电路拓扑列出阻抗表达式；

(4)采用差分进化算法对等效电路的参数进行提取；

(5)获取相应振动模式下等效电路的最优电阻电感电容RLC参数值；

(6)根据压电材料等效电路与压电材料参数的关系，计算各振动模式对应的压电材料参数。

2.根据权利要求1所述的多振动模式下压电材料等效电路建模及参数提取方法，其特征在于：步骤(1)中，所述多振动模式下的压电材料阻抗等效电路拓扑为多个串联连接的结构相同的等效电路拓扑。

3.根据权利要求2所述的多振动模式下压电材料等效电路建模及参数提取方法，其特征在于：多个所述等效电路拓扑中第i个等效电路拓扑包括电容C_i、电容C_mi、电阻R_mi、电感L_mi；所述电容C_i一端连接电阻R_mi一端，电容C_i另一端连接电容C_mi一端；所述电阻R_mi另一端与电感L_mi一端相连，电感L_mi另一端与电容C_mi另一端相连。

4.根据权利要求1所述的多振动模式下压电材料等效电路建模及参数提取方法，其特征在于：步骤(2)中，所述阻抗数据为包含N个离散频率(f₁，...，f_N)及其对应阻抗的数据集。

5.根据权利要求1所述的多振动模式下压电材料等效电路建模及参数提取方法，其特征在于，步骤(3)中，根据相应振动模式下压电材料阻抗等效电路拓扑，得到相应振动模式下压电材料的阻抗Z_PZT表达式：

式中，Z_PZT为多振动模式下压电材料的阻抗；R_mi、C_mi、L_mi为多振动模式下压电材料等效电路中第i个串联拓扑中的电阻、电容、电感参数；ω＝2πf，ω为角频率，f为频率。