尺蠖型压电驱动器的闭环控制研究

针对尺蠖型压电驱动器的输出特性，提出利用驱动电压与输出位移分段线性拟合曲线、逐步“搜索”驱动电压值，从而逼近目标位置的闭环控制方法，分析了控制方法的可行性。针对该方法，构建了闭环控制试验系统，对该方法进行了验证，试验结果表明：采用该方法可以实现对尺蠖型压电驱动器的闭环精确控制，相比于开环工作而言定位精度提高了14.4%，该方法具有控制精度较高、响应迅速等优点。     

压电薄膜型精密运动平台研究

提出了一种利用双压电晶片驱动小型平台的研究方案,该平台可实现水平面内的两自由度精密运动.在对粘滑型运动机构的工作原理进行分析的基础上,建立了压电式粘滑机构的动力学模型并进行了仿真分析,设计研制了试验样机,并从运动性能和承载能力两个方面对样机进行了实验研究.实验结果表明,设计的压电薄膜型精密运动平台结构简单、体积小、质量轻、步距稳定且行程大,电压低于30 V驱动时,步距误差不超过0.5μm,承载能力约为自身质量的7～8倍.     

内箝位/外驱动型压电精密步进旋转驱动电机研究

提出一种新型的压电精密步进旋转驱动电机。该驱动电机以仿生运动的原理，以压电陶瓷叠堆为动力源，采用定子内侧箝位及转子外驱动的方式和薄壁柔性铰链微变形结构，提高了该驱动电机箝位的稳定性和步进旋转的稳定性。通过静力学有限元分析和动力学分析，较深入的研究了该驱动电机的运动特性。研制的压电精密步进旋转驱动电机能够实现高频率(40Hz)，较高速度(325mrad /s)，大行程(>360°)，高分辨率(1mrad/step)，较大驱动力(30N×cm)等特点，提高了压电精密步进旋转驱动电机的驱动性能。该驱动电机在精密运动、微操作、光学工程、精密定位等精密工程中有广阔的应用前景。     

电磁箝位型压电精密步进旋转驱动器

根据步进运动原理,采用分立式布局,研制了大行程高分辨率精密旋转驱动器。该驱动器采用电磁杠杆柔性铰链箝位,以压电陶瓷为驱动源,采用柔性盘铰链把压电叠堆的直线运动转化成旋转运动,实现了大行程精密步进旋转驱动。实验结果表明:该驱动器具有箝位牢固、分辨率高、行程大等特点,适用于微操作中大行程高分辨率的旋转驱动。     

外驱动双向推力型压电步进精密驱动器研究

提出一种新型的压电直线精密步进驱动器。该驱动器采用步进仿生运动的原理(Pusher),以定子箝位和定子驱动的方式实现动子被动运动。在对驱动器工作原理和机械机构分析的基础上,建立以压电叠堆为驱动元件的直线驱动数学模型,并对其结构进行了有限元分析。这种驱动器采用双向推力的结构原理,实现了在正反向与运动过程中驱动特性的一致。通过实验证明,以这种新型驱动方式构造的驱动器实现了箝位牢固、高频率(40Hz)驱动、高步进速度(240μm/s)、大行程(>25mm)、高分辨率(0.04μm)、大驱动力(47N)等性能,大幅度提高了压电型步进驱动器的驱动性能。该驱动器在精密运动、微操作、光学工程、精密定位等精密工程中有广阔的应用前景。     

用于胰岛素推注的压电微泵

研制了一种压电驱动式可用于胰岛素推注的微泵,该泵在结构、原理上均有别于传统的胰岛素泵。在实验室中设计、制作了实验样机,为实现样机体积微小化及保证较高的输出精度,整机设计采用迭片式、多腔体串联结构。通过系统的实验测试和研究进一步验证:压电驱动式微泵性能稳定、推注量更易于精确调节、更适宜于微型化,符合可以植入人体内的人工胰腺的未来研发趋势(样机尺寸:φ16.5 mm×60 mm;36 V正弦信号输入,200 Hz条件下最大输出压力为22 kPa,最大流量达到3 mL/min,单脉冲最小流量为7.5×10-5mL)。     

1124例苏州市外来农村妇女生殖道感染现状调查

阻抗匹配是超声波换能器应用和提高超声波换能器性能的关键技术之一.为了研究阻抗匹配对超声波直线送料器性能的影响,制作了一种利用2个郎之万振子分别作为激振器和吸振器从而在输送梁上生成行波,进而形成对物料输送能力的新型超声波送料器.该文主要研究这种送料器系统的吸振振子的阻抗匹配问题,分别制作了矩形截面细长梁和圆形截面细长梁的超声波送料器样机并进行了试验,实测了阻抗匹配的效果及其对送料器输出性能的影响.实验证明,对于Ⅰ型送料盘电感L=18.7 mH,电阻R=15 kΩ;Ⅱ型送料盘L=15.2 mH,R=35 kΩ时实现了阻抗匹配.两种送料盘在阻抗匹配时输送效果最佳.     

压电型步进旋转精密驱动器研究

根据步进运动原理,采用分立式布局,提出大行程高分辨率旋转精密驱动器。该精密驱动器采用电磁杠杆柔性铰链箝位,以压电陶瓷为驱动源,利用柔性盘铰链把压电叠堆的直线运动转化成旋转运动,实现了大行程精密步进旋转驱动。实验表明：该驱动器具有钳位牢固、分辨率高、行程大等特点,适用于微操作中大行程高分辨率的旋转驱动。     

压电直线精密驱动器研究

提出一种新型的压电直线精密步进驱动器。该驱动器采用仿生运动的原理,以定子主动箝位的方式和双侧薄壁铰链微变形结构,解决了以往压电精密驱动器箝位不牢固、步进频率较低、行程小、分辨率低、速度低、驱动力不稳定等问题。研制的精密直线驱动器能够实现高频率100 Hz,高速度30 mm/min,大行程>10 mm,高分辨率0.05 μm,大驱动力100 N等特点,大幅度提高了压电型步进驱动器的驱动性能。     

行波型超声直线送料器振子阻抗匹配研究

阻抗匹配是超声波换能器应用和提高超声波换能器性能的关键技术之一.为了研究阻抗匹配对超声波直线送料器性能的影响,制作了一种利用2个郎之万振子分别作为激振器和吸振器从而在输送梁上生成行波,进而形成对物料输送能力的新型超声波送料器.该文主要研究这种送料器系统的吸振振子的阻抗匹配问题,分别制作了矩形截面细长梁和圆形截面细长梁的超声波送料器样机并进行了试验,实测了阻抗匹配的效果及其对送料器输出性能的影响.实验证明,对于Ⅰ型送料盘电感L=18.7 mH,电阻R=15 kΩ;Ⅱ型送料盘L=15.2 mH,R=35 kΩ时实现了阻抗匹配.两种送料盘在阻抗匹配时输送效果最佳.