压电叠层作动器具有体积小、质量轻、响应速度快等优点,被越来越多地应用于航空航天结构振动控制研究,由于材料固有的非线性特征,使压电叠层作动器的输入与输出之间存在迟滞非线性,降低控制性能。通过对作动器的非线性特征进行建模及补偿,可有效减少压电作动器迟滞非线性对控制的影响,本文分别对不同驱动环境下的压电叠层作动器迟滞非线性进行研究。首先,分析了Preisach模型的建模特征并采用多点插值方法构建了Preisach逆模型,研制压电叠层作动器迟滞非线性测试系统,对于静态驱动环境,进行了电压-位移测试、Preisach模型参数辨识与补偿,进而对不同电压加载方式对作动器的迟滞非线性影响进行了测试。进而,对于动态驱动环境采用谐波电压输入,对压电叠层作动器迟滞非线性进行测试,分别研究了不同频率、不同电压偏置、不同幅值条件下的压电叠层作动器驱动特性,结果表明压电叠层作动器的迟滞非线性和迟滞环随频率升高增大,而位移峰值变小;随幅值增加,压电叠层作动器的非线性是逐渐增强、斜率增大;动态驱动环境中,随着电压偏置的减小,压电叠层作动器的迟滞非线性逐渐减小。最后,将压电叠层作动器置于弹性结构中,研究弹性边界条件下动态驱动特性,结果表明,与自由边界条件下相比,在低频情况下,作动器的迟滞非线性差别不大,随频率提高,弹性边界条件下压电作动器的迟滞非线性比自由边界条件下迟滞非线性大,峰值电压对应的位移逐渐减小,输出力也逐渐减小。