旋转型行波超声波电动机磨损控制研究

对旋转型行波超声波电动机进行了磨损试验,针对试验中超声波电动机失效的现象,结合Mindlin接触模型,分析旋转型超声波电动机定/转子的粘滑摩擦模型。根据该模型定/转子在同一时刻不同位置具有不同摩擦状态,采用固定参数PID控制法和专家PID控制法,对超声波电动机进行实时调节控制,并对试验超声波电动机定子和转子的磨损现象进行分析。试验结果对比表明,该专家PID控制可以有效降低超声波电动机的磨损。     

基于改进BP算法神经网络的超声波电动机速度控制

针对超声波电动机没有精确数学模型,输出具有很强的时变性和非线性的特点,提出了一种改进BP神经网络控制器,神经网络由输入层、隶属函数层、规则层和输出层四层节点构成,在传统BP神经网络基础上,加入了模糊偏差单元和关联节点,使规则层不仅接收来自隶属函数层输出的信号,还接收自身的延时输出信号,能够存储过去的输入输出信息,提高控制系统学习记忆的稳定性。将改进BP神经网络控制器应用于行波超声波电动机速度控制,仿真实验验证了该方法的有效性,与传统BP神经网络相比较,控制精度、响应速度都有改善。     

行波型超声波电动机接触模型的研究

以直径为60mm行波型超声波电动机为例，通过对电机定子和转子接触模型的研究，得到了一种考虑电机定子齿作用情况下的仿真模型。文章根据实际行波型超声波电动机结构参数对模型的求解，计算得到了电机的运行特性，结果与实际试验研究结果相近，证明了该模型的有效性。     

基于单神经元自适应PID的超声波电动机转速控制

超声波电动机是一种依靠振动和摩擦来传递运动的新型微电机.从工作原理来看,超声波电动机是一个高度非线性系统,采用经典PID控制无法取得理想的控制效果.设计一种单神经元自适应PID控制器,用于超声波电动机转速控制研究,取得较好的试验效果.     

超声波电动机的反推自适应PID控制

针对超声波电动机的伺服控制系统,设计了一种基于积分反推原理的新型自适应PID控制器.采用反推原理进行设计,系统对外部扰动及系统参数变化具有较强的鲁棒性.以HR-2型超声波电动机为例,对该控制器进行了仿真,结果表明了控制器的有效性.     

超声波电动机摩擦和磨损特性探究

超声波电动机是以摩擦力作为驱动源的新型电动机。超声波电动机的摩擦必定会产生明显的非线性特征。从力学的角度分析产生非线性的原因：一是定子与转子之间基于摩擦的非线性接触，使得电机系统具有跳跃、滞后等特性；二是温度、磨损等导致电机材料特性和电机输出特性的变化。只有提高超声波电动机的线性度和稳定性，提高它的输出功率，延长其使用寿命，才能使它具有更卓越的特性和更广泛的应用。     

超声波电动机MIT模型参考自适应转速控制

采用相对简单的运动控制算法,有助于降低包含驱动控制电路在内的超声波电动机系统的成本,从而推动其产业化。基于这一目的,给出一种模型参考自适应控制策略用于超声波电动机转速控制。该策略计算量小,并具有一定程度的自适应能力,提高了系统性价比。     

一种旋转型超声波电动机转速控制方法

超声波电动机是一个高度非线性系统,采用传统控制方法无法取得良好的控制效果。为了研究超声波电动机在有负载工况下的性能并实现其在工程领域的推广应用,必须找到一种有效的控制方法。BP神经网络PID控制器非常适合非线性系统的控制,具有结构简单、鲁棒性好、PID参数能在线实时调整的优点,设计了一种BP神经网络PID控制器,用于旋转型超声波电动机的转速控制研究。控制器的输入层节点数为3,隐含层点数为5,输出层节点数为3。通过一系列试验研究,发现采用BP神经网络PID控制取得了较好的控制效果,为超声波电动机的工程应用找到一种有效可行的控制方法。     

基于模糊逻辑的行波超声波电动机模型参考自适应转速控制

超声波电动机的转速控制存在明显的时变非线性特征。为得到较好的控制性能,设计了基于模糊逻辑的模型参考自适应PID转速控制器,实现了基于参考模型跟踪误差的PID控制参数在线自适应调节。实验表明,转速跟踪性能优于固定参数PID控制器。     

基于FPGA的数字PI超声波电动机速度控制系统

针对超声波电动机速度蠕动,提出一种基于FPGA的数字PI的速度控制方案.该方案对超声波电动机输出的光电编码器方波信号进行高频插值细分,作为速度的反馈信号,通过PI运算,将其结果进行D/A转换,控制直流电压的输出,并把此直流电压作为超声波电动机驱动器的调速控制电压,构成超声波电动机速度闭环系统,从而有效解决了超声波电动机转速蠕动的问题.     

基于Stribeck摩擦模型的无刷直流电机控制系统设计与仿真

针对无刷直流电机(BLDCM)控制系统在实际运行中存在摩擦负载的问题,利用模糊PID控制的优点,提出了系统基于Stribeck摩擦模型的模糊PID控制方案.在分析BLDCM数学模型的基础上,运用MATLAB/Simulink对BLDCM速度、电流双闭环调速系统进行建模和系统仿真,并与采用常规PID算法的系统进行了比较.仿真结果表明基于Stribeck摩擦模型的模糊PID控制系统具有较好的给定适应性和抗干扰性,优于常规PID控制系统的性能.     

超声波电机转速控制的稳态模糊建模方法研究

针对超声波电机转速控制应用,以实验数据为基础,采用模糊逻辑方法建立了超声波电机系统的二输入单输出稳态模糊模型.数据验证表明,该模型较好地模拟了电机驱动电压幅值、频率及转速三者之间的非线性关系.文中详细描述了模糊建模过程,为超声波电机系统的非线性控制建模提供了另一条有效途径.     

微型超声波电机接触界面的摩擦学模型与摩擦材料

微型超声波电机接触界面的摩擦驱动机理和摩擦材料特性直接影响微型超声波电机的机电耦合效应，使用寿命和工作性能，文章结合研制的各向异性复合材料型超声波直线微电机，重点分析了微型超声波电机接触界面的摩擦学模型，讨论了微型超声电机研究和设计中摩擦材料的特性、选择和寿命预测。     

基于修正LuGre模型的反步自适应摩擦补偿控制

LuGre模型是一种常用的对伺服系统进行动态摩擦建模和补偿的模型。基于一种改进的LuGre模型,建立了伺服系统模型;利用反步自适应控制算法得到系统控制律,并构造Lyapunov函数证明了系统的稳定性;将控制结果方面与传统的前馈PID固定摩擦补偿算法进行比较。仿真结果表明该方法能有效降低摩擦因素的不利影响,且比传统的控制算法具有更高的跟踪精度。     

基于温度反馈的超声波电动机速度控制系统

超声波电动机运行中存在发热问题,电机温度上升会造成电机谐振频率下降,从而影响电机输出性能的稳定。传统的控制驱动手段采用固定的频率驱动电机工作,未能考虑温升对于电机频率的影响。为解决该问题,建立了基于温度反馈的超声波电动机速度控制系统。利用速度反馈方法控制电机,通过K型热电偶测量电机运行时的表面温度变化,并总结出电机温升与谐振频率变化的关系,反馈调节电机在工作中的驱动频率,从而保持了电机在温升过程中输出速度的稳定。     

行波超声波电机电压幅值—转速控制的辨识建模

适于控制应用的超声波电机数学模型是其运动控制研究的基础。该文采用系统辨识的方法,建立以驱动电压幅值为控制自变量的超声波电机系统转速控制模型,为超声波电机转速自适应控制策略的设计提供基础。所给出的辨识建模方法对其它种类超声波电机及电磁电机的建模研究均有借鉴意义。     

行波超声波电机Lyapunov模型参考自适应转速控制

超声波电机是一类具有明显时变非线性的被控对象,为提高其转速控制性能,应采用适当的自适应控制策略.本文以超声波电机驱动电压幅值为控制变量,根据李雅普诺夫稳定性理论,采用输入-输出变量设计了超声波电机模型参考自适应转速控制器,并给出了自适应速率在线调节、微分前馈等方法以改善起始阶段的转速控制性能.实验表明了所提控制方法的有...