超声马达模糊控制系统的理论研究

设计了一种新颖的线性双向式超声马达，介绍了典型的超声马达的驱动控制方法，提出了基于模糊控制理论的超声马达的过程调节方法，分析了模糊控制器的结构和原理，给出了模糊控制器的设计方法，最后指出了超声马达模糊控制过程调节系统的发展趋势。     

环形行波超声马达驱动电路的研究和设计

在介绍超声马达运行机理的基础上，分析了环形行波超声马达对驱动电路的要求，用驱动电路解决了超声马达中压电振子的极化问题，设计出了一种新颖的具有频率自动跟踪功能的行波超声马达驱动电路，分析了驱动电路的工作条件，得到了超声马达转速频率关系曲线。     

新型压电驱动机构

介绍了所研制的新型压电流体泵、多自由度压电马达、压电超声减摩机构等新型压电驱动机构的基本原理、试验样机的结构及研究现状。     

驻波超声马达驱动电源——频率、相位、幅度均可调整的连续驱动电源

介绍了一种驻波超声马达驱动电源,对其电路组成、工作原理和各功能的实现作了较详细的阐述,并指出研制过程中制作关键部件时应注意的问题。     

压电超声微马达精密驱动的二维微动台

发展了一种采用压电超声微马达精密驱动控制的二维微动台及其控制电路。利用压电超声马达的低速,大扭矩,高分辨率特性,直接驱动微动台的微调旋钮,可获得很高的位移分辩率和大的驱动力。利用一个单片机控制系统,通过对超声马达驱动信号的斩波控制实现了秃动台步进位移的连续调整。     

直线超声马达研究进展

简述了近十年来直线超声马达的研究进展,分析了超声马达在结构设计和摩擦驱动等方面的关键问题。分析表明,开发新型原理的超声马达方兴未艾,但接触型马达为目前直线马达的主要发展方向。本体结构简化、驱动性能增强、工作效率及稳定性提高,是超声马达结构设计时应考虑的目标和任务。但接触型直线马达正常工作过程就是定/动子间的高频冲击磨损过程,定动子间摩擦学设计至关重要。另外,装配预紧力、接触间隙和磨损过程等引起的非线性问题,在马达设计制造和使用维护中应给予关注。最后,探讨了马达使用性能及运行寿命的影响因素,并总结了直线超声马达工作过程中的能量损失缘由和噪声产生机理。     

压电超声马达驱动电路的研究

提出了一种基于计算机控制的压电超声马达谐振频率自动搜寻系统。在此系统中,首先使用计算机来产生一个频率可调的超声波驱动信号,然后通过对马达转数的检测,系统得到压电超声马达的最佳谐振频率值。试验证明本系统能够自动地查询到压电超声马达的最佳谐振点,并且,通过实验结果讨论了马达谐振频率与电路匹配状态对压电马达的影响。     

声表面波马达

给出了超声马达的新进展-声表面波马达.由于其驱动信号是可以由结构简单的叉指电极激发的声表面波,因而克服了一般的超声马达结构复杂,制造困难以及小型化困难等缺点.本文给出了国内外声表面波马达的研究现状,并对其进一步的研究作了探讨.     

液体媒质非接触型压电超声马达机理研究

介绍了一种液体媒质非接触型压电超声马达；这种马达的定子与转子是不接触的，且转子处于液体媒质中，定子压电振动所产生的能量通过定、转子间的液体传递给转子，从而驱动转子旋转，是压电超声马达的一个新的研究领域，文章给出了液体媒质非接触型压电超声马达的结构及驱动电路，对其运行机理进行了分析，并对目前存在的问题及进一步的研究方向作了阐述。     

线性双向式超声波马达的设计与分析

提出了双Π形线性双向式小型超声波马达模型，分析了这种超声波马达的线性驱动原理及其受力情况。通过计算机模拟仿真，证明了该理论模型的正确性和可靠性，指出了小型线性超声波马达的应用前景及其所要解决的主要问题。利用该原理的超声波马达将具有体积小、结构简单、重量轻、换向方便、响应速度快、可控性好等特点。     

一种新型多定子直线型超声电机的研究

直线型超声电机具有可直接驱动、精度高、响应快、适用于真空环境等优点，但驱动力较小。为提高工作台的负载能力，该文提出并研制了一种多定子直线型超声电机。样机由两个定子和一个动子(与工作台台面相联)组成。定子是一个利用1阶纵振和2阶弯振、带双足的兰杰文振子，双足交替驱动。讨论了该电机的驱动机理，对定子的结构进行了优化设计，给出了定子、动子、工作台一体化的设计方案，并对电机的输出性能做了初步的实验研究。     

Indirect Vector Control of a Redundant Linear Induction Motor for Aircraft Launch

The potential for high force and low inertia makes the long stator linear induction motor a good candidate for use in aircraft launch. These motors typically have a segmented stator that runs the entire length of travel. A conductive plate is used as the moving shuttle. If high reliability is desired, one approach is to drive shuttle plate using multiple, separately excited stators. Although the stators are separately excited, they are still coupled via mutual inductance and common current paths in the shuttle plate. This paper considers the development of an indirect vector control scheme that accommodates the cross-coupling between stators and allows responsive control of the total force on the shuttle in the presence of faulted stators.      

超声电机定子支撑结构的抗过载能力分析

为提高弹载舵机控制用超声电机的抗过载能力,该文选取超声电机最薄弱的定子支撑为研究对象,以其厚度、位置及宽度为设计变量,使用有限元分析法模拟炮弹发射时产生的10 000 g（g=9.8 m/s2）高过载环境,研究不同参数定子支撑的抗过载能力,设计出合理的超声电机定子结构。最后通过马歇特锤击实验得到优化前、后定子的高过载冲击变形情况,并使用磁滞测功仪检测装有冲击变形后两种定子的超声电机的输出性能。实验结果表明,采用优化后的定子结构的超声电机经大过载冲击后,其输出性能更好。     

基于双定子直线超声电机的移动平台设计

设计了一个新型的直线超声电机移动平台,该平台利用超声电机的并联技术,采用对称的双定子推动直线导轨滑动。定子采用矩形板结构和一端铰支的夹持方式,其工作模态选用矩形结构的一阶弯曲振动模态和一阶纵向振动模态。分析表明,与其他振动模态相比,矩形板结构的一阶振动模态具有较高的输出效率;双定子对称结构能减小定子与直线导轨间预压力对移动平台的影响,利于直线导轨运行稳定性的提高;定子一端铰支的夹持方式能增加定子夹持的切向刚度,可提高平台输出力。该文最后通过实验测试了双定子平台的输出特性。实验结果表明,双定子平台的负载达到8.5kg,最大空载速度为305mm/s,与单定子平台相比,其负载增加了70%。     

宏微压电驱动器的电源设计与试验

针对超声电机与压电微驱动器对驱动电源的要求,设计出一种既能驱动超声电机又能驱动压电微驱动器的驱动电源,该驱动电源由可调变压器、半桥模块及以高性能数字信号处理(DSP)芯片TMS320F28335为核心的控制器组成。该电源驱动超声电机时,电源输出相位差、频率均较大范围连续可调的二相超声频率交流电;驱动压电驱动器时,电源输出较大范围连续可调的直流电。对行波型旋转超声电机及钹型压电驱动器的系列驱动试验表明该电源能同时满足超声电机和压电驱动器的驱动要求。     

Transmissionless Selectively Aligned Surface-Permanent-Magnet BLDC Motor in Hybrid Electric Vehicles

An axial-flux permanent-magnet brushless motor is designed with variable stator alignment of independent stators, thus allowing field weakening via a controllable and variable generated-voltage constant. This feature is particularly valuable in vehicle traction motors with large constant-power speed ratio, where there is also a strong desire to eliminate the need for gear changes and keep the overall size of the motor drive as small as possible. The advantage of high pole count as applied to this technique is discussed, and the simulation impact on motor drive kilovoltampere, efficiency, gradability, acceleration, and maximum speed over typical driving cycles is shown.      

Design of a plate type multi-DOF ultrasonic motor and its self-oscillation driving circuit

Multi-degrees-of-freedom (DOF) actuators have become more useful in the field of robotics, as a result of the increasing number of DOFs of systems. The general features of ultrasonic motors are suitable for constructing a direct-drive multi-DOF actuator. However, previously developed ultrasonic motors do not have advantages in volume and weight in contrast to multi-DOF motion units composed of plural electromagnetic motors. In the present study, authors developed a novel multi-DOF ultrasonic motor with a compact plate stator and spherical rotor. First, a new driving principle of the motor is proposed. Next, the stator geometry is designed in detail using the finite element method, and a prototype of the multi-DOF ultrasonic motor is produced. Then, vibration characteristics of the stator and driving characteristics of the motor have been measured, respectively. The results confirm that the motor successfully provides the desired multi-DOF motion of the rotor around orthogonal axes driven by a single plate stator. Finally, a novel self-oscillation driving circuit for the motor is proposed and driving tests using the circuit are conducted.     

超声电机环形定子驻波的扭曲和旋转

超声电机环形定子上的驻波变形和振型旋转的现象在实验中被观察到,行波和类行波出现在单相激励情况下。该文讨论了单相激励行波和类行波的成因,当环形定子具有一个非轴对称结构时,同形退化模态不再存在,代之以两个近频模态,由于结构阻尼对这两个模态贡献不同,使得响应出现相位差,行波出现。类行波实质上不是行波而是驻波的扭曲,只是看起来像行波。     

用于计算机磁头驱动的新型直线超声电机

提出并设计了一种用于计算机硬盘磁头驱动的新型矩形压电复合板直线超声电机,并详细地给出了它的结构组成和运动机理分析。该直线超声电机利用了矩形板面内两种弯曲模态的合成,通过对复合振子的合理设计使两弯曲模态频率趋于一致,并通过改变驱动信号的相位差实现电机的往复直线运动。它除了具有直线超声电机的共同特点外,还具有自身的薄、小、轻、驱动力大等突出特点,可直接应用于计算机硬盘磁头驱动等外设装置中,以及其他需要高精度定位和快速响应的直线运动系统中。