超声电机驱动的旋转变倍机构

变焦功能是光学系统中常用的一种功能,完成变焦功能的载体一般被称为变倍机构。传统的沿光轴切向移入移出变倍镜组式与沿光轴同向移动变倍镜组式变倍机构存在：占空间大、机构复杂、变倍时间长、断电不能自锁等缺点。为了弥补传统的变倍机构的不足,本文研究开发了一种新型超声电机驱动的旋转变倍机构,并利用该变倍机构进行了试验并验证这种机构的有效性;这种机构还可以同时实现数组焦距的切换。实验结果证明：新变倍机构可以实现最大转角误差0.432′, 当相机像元大小为30μm,光学系统焦距为300mm时,最大转角误差时光线在成像面上的偏移量小于0.034 mm ,远小于一个像元相当的长度。     

超声电机多定子同步驱动技术的研究

研究多定子超声电机同步驱动技术,通过多定子同步驱动增加电机的驱动力(矩),解决目前单定子驱动电机输出功率不大的问题,并且以两个定子同步驱动为例,分别给出了采用分立元件、AVR以及DSP 3种器件设计驱动电路的方法,比较分析了各自的优缺点,并指出多定子同步驱动可有效提高电机运行的可靠性和稳定性,探讨了同步驱动技术今后的发展趋势。     

纯电动汽车驱动电机的定子焊接设备设计

定子是电动汽车驱动电机的重要组成部分,直接决定着驱动电机的生产效率和质量,为了提高定子的生产效率和质量,设计了一台自动化定子激光焊接设备,取得了满意的效果。     

V形直线超声电机定子的优化设计

介绍了V形超声电机的结构和驱动原理.利用有限元理论建立了具有复杂形状的V形超声电机定子的动力学模型,并对定子的动力学特性进行了求解.利用参数化语言APDL编程对电机定子进行相应的优化计算,优化了定子压电陶瓷的安装配置形式,提高了驱动端面质点的振幅.研究表明,优化后的定子结构满足了预期的设计要求,并且提高了计算精度和设计效率.     

超声电机的定子振动测试与分析

超声电机（Ultrasonic Motor,简称USM）是近二十年发展起来的一种全新原理的电机。基于虚拟仪器、硬件传感器及计算机搭建了超声电机的测试平台,通过数字滤波等处理和频域分析,实现对超声电机的重要元件（定子）振动信号的检测与分析。从系统硬件选择、软件设计及试验测试几个方面进行了详细论述。经试验证明,该系统结构简单,可以稳定运行。     

非接触型超声电机的圆筒形定子的振型测量技术

用壳体理论对圆筒非接触型超声电机的圆筒形定子建模，得到了定子振型的筒壁径向振幅、端面垂向振幅和筒壁母线的径向振幅的理论关系。利用这个关系，提出一种间接测量圆筒周向振幅分布的方法。最后，通过实验验证了该方法的实用性，并指出该方法不仅适用于圆筒低阶振型的测量，对复杂的高阶振型也同样适用。     

环形超声电机定子的振动模态与谐响应分析

振动模态分析和谐响应分析是超声电机优化设计的重要步骤。基于本实验室提出的压电定子和压电转子振型嵌合式环形超声电机,利用有限元软件Ansys10.0建立了直径为60 mm的环形超声定子的模型,并对此电机定子进行模态分析以及谐响应分析,得出了定子的固有频率和振型以及理论振幅值,特别阐述了此电机定子最优振动模态的选择。同时利用Agilent 35670A对制作的电机定子进行扫频测试,结果表明:分析结果与实测结果基本接近。研究结论为超声电机的优化设计提供了理论依据。     

基于扩展有限元的超声电机定子损伤分析

超声电机定子齿在超频振动和转子冲击性剪切作用下会生微裂纹而致疲劳破坏。基于Abaqus软件建立含I型裂纹的旋转型超声电机定子损伤模型,模拟裂纹位于不同位置时定子结构的力学响应,并以结构应变能、粘性耗散能和裂纹源输出集余能三参数为对象,讨论了裂纹位置对定子结构准静力学响应的影响。结果表明,裂纹源处于不同位置时,定子结构响应的输出存在明显差异,裂纹发生扩展的潜能不同,会引起不同级别的安全故障。利用扩展有限元方法进行定子结构微损伤分析可行,在结构的先验损伤预测和诊断分析中将有所作为,而不局限于结构的尺度和类型。     

单定子三自由度超声电机运动轨迹控制的研究

通过产测得出单定子三自由度超声电机单独绕各轴旋转的性能及其各轴之间运动的耦合情况。针对该超声电机的特性，提出了逐点比较法控制策略。实验表明，应用此控制策略。该超声电机输出轴能够到达空间任意位置，并能够精确地按照事先规划好的几种几何轨迹进行运动，完全能够实现预计的控制目标。     

杆状弯曲行波超声电机定子和转子的优化设计

采用有限元模态分析和谐响应分析方法，分析了杆状弯曲行波型超声电机定了上开槽尺寸与其一介弯曲固有频率的关系以及开槽尺寸与定子上与转子接触部位振幅的关系。对电机转子的两种设计方案进行运动分析和有限元接触分析，并得出两者结论是一致的。     

法兰定子超声电机的几何参数优化设计

为了提高旋转型行波超声电机定子端面质点的振幅值,设计了一种法兰状定子超声电机,并基于ANSYS软件建立了参数化有限元仿真模型,对其进行了动力学仿真分析.以定子端面振幅值最大为目标函数,基于Workbench对定子4个尺寸参数进行了优化设计,优化后的定子端面振幅值得到了很大的提高.此研究结果将提高法兰状定子超声电机的输出...     

基于OPTIMUS的盘状摇头型超声电机定子参数优化设计

利用ANSYS提供的参数化设计语言(APDL),建立了一种新型盘状摇头型超声电机定子参数化模型,并进行模态分析、模态识别、节点计算、谐响应分析。借助OPTIMUS优化平台集成该参数化模型,以定子结构尺寸参数作为输入,以超声电机对工作频率、模态混叠、弯曲振幅、定子夹持的综合设计要求作为目标,进行了动力学优化设计,并根据优化结果制作了样机。实验表明:定子工作模态满足了预期的设计要求,试验结果与优化设计结果相符。     

UMT60行波型超声电机定子模态分析

超声电机定子结构的振动特性决定了该结构对各种动力荷载的响应情况,对UMT60行波型超声电机定子进行模态分析,得到定子的振动特性,即固有频率和振型,为超声电机的各种动力分析提供依据.     

单模态驱动的非对称定子结构塔形超声电机

现有单模态驱动超声电机或者只能单向运动,或者存在严重磨损。针对此问题,提出了一种单模态驱动双向运动的塔形超声电机。塔形电机由非对称结构塔形定子和动子构成。塔形定子采用非对称的兰杰文振子结构,设计有低阶和高阶非对称工作模态以及相应的压电陶瓷片极化布置方案,通过模态切换就可以实现电机的单模态驱动和正反向运动。分析了电机的工作原理,制作了原理样机,并对样机进行了模态实验和机械特性实验。结果表明,当A相单相激励,电机工作在高阶工作模态,动子正向运行,最大速度为112mm/s,最大输出力为2N;当B相单相激励,电机工作在低阶工作模态,动子反向运行,最大速度为94mm/s,最大输出力为3N。     

电动汽车驱动电机定子振动特性优化

电机是电动汽车主要噪声源之一。首先对电动汽车驱动电机进行振动测试,分析电机的振动特性,找到其中振动能量较大的频率成分。然后对电机定子结构进行优化,通过改变定子的固有特性来降低定子的振动响应,最终降低电机的振动水平。     

超声电机定子振动分析的模态选择

结构的主动控制通常是通过对结构的少数几个主要模态的控制来实现的.常用的假设模态法可以建立系统的低阶近似运动方程,但很难找到适用于整个系统的假设模态;有限元法的求解精度较高,但得到的动力学方程数目较大,影响系统后续计算分析的效率.本文在超声电机定子振动模态有限元分析的基础上,引入模态选择方法,对结构模态截断,仅保留特定的模态来实现模型降阶.以旋转型行波超声电机定子为例,用APDL实现了从有限元分析结果中自动识别工作模态,提取特定的模态参数和相应等效电路模型的电学参数,仿真计算了定子的机械和电学响应.激光多普勒测振试验得到的定子工作模态频率与假设模态法计算值的相对误差为9.1%,与有限元法计算值的相对误差为0.3%;动力响应的试验值与模态选择法计算值的相对误差为3%.实验结果表明,本文采取的模态参数提取方法是有效的,相比假设模态法能更精确地反映实际自由定子的运动状况.     

圆柱-球体多自由度超声电机定子驱动端面的运动分析与仿真

对圆柱 球体多自由度超声电机定子的驱动端面的运动形式作出了基本假设 ,在已知一个特定驱动点振幅的前提条件下 ,建立起定子上一般驱动点的运动方程。结合在MATLAB环境下对驱动点的运动仿真结果 ,分析了驱动点运动的规律和特点。由于这个特定驱动点的振幅是可计算的和可测量的 ,因而本文提出的电机定子驱动端面的运动分析、仿真方法是定量的 ,这为进一步弄清该种电机的驱动机理、改进和提高电机的性能、实现电机输出性能的仿真设计等提供了有效的依据。     

超声电机的驱动控制

综述与评价新型驱动装置——超声电机的驱动控制系统.     

利用面内弯曲模态的超声电机定子有限元分析

运用有限元方法对利用平面内弯曲模态超声电机定子进行了模态分析,获得了三种不同类型的面内振动模态,并讨论了电机结构参数对其模态频率的影响,在此基础上得到了一些有益的结论,为利用平面内旋转模态设计超声电机定子提供了理论依据。     

单定子三自由度超声电机位置控制的研究

介绍了单定子三自由度超声电机实现 3个自由度运动的原理 ,根据控制目标设计并实现了该超声电机的运动信号的检测结构 ,利用逐点比较法分解控制指令并采用模糊控制方法对电机进行了位置控制 ,取得了较好的结果 ,实验结果表明电机的输出轴在一定范围内能够精确地按照预定轨迹达到空间的任一位置