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。     

超声电机启动瞬态的电参量测试

针对当前超声电机电参量的测试方法无法表征其启动瞬态电参量变化规律的问题,提出一种用于超声电机启动瞬态电参量测试的方法。基于加窗的短时傅里叶变换,对超声电机的驱动电压和驱动电流信号进行时频分析处理,得到超声电机启动瞬态下电流电压信号对应的频谱。利用单峰谱线插值法对信号的频谱进行插值修正,得到信号精确的幅值、频率和相位信息,并进一步计算得到阻抗、阻抗角等电参量信息。通过对仿真信号进行处理分析,验证该方法在启动瞬时电参量计算方面的准确性。搭建超声电机瞬态测试平台并对PMR-60/E型超声电机进行测试。结果表明,该方法能够揭示超声电机启动瞬态电参量在电机启动过程中的变化规律,可用于评估超声电机的振动响应特性,同时为超声电机等效电路模型的建立及驱动电路的设计提供重要信息。     

超声电机多参量高精度测控系统的研制

为了克服传统超声电机测控系统参数调控不灵活、特性测试分析不全面、控制算法效率低等问题,本文介绍了一种能对超声电机主要机电参数进行测量和控制的实验系统。依据超声电机参数特点与输入输出特性提出了测控系统总体方案。针对变预压力特性与温度特性难以快速获取的问题,设计了以电动缸为出力源的预压力施加装置和以薄膜热电阻为敏感源的界面温度采集装置;针对高频激励信号难以灵活产生和实时采集的困难,设计了多参数可调的驱动与采集电路;针对电机特性测控低效、过程不够规范的问题,形成了标准化测控流程,尤其是提出了能够精细化分析瞬态特性的同步采集和控制流程。测试结果表明,本系统覆盖了超声电机主要的8项控制参数与13项状态参数,能够实现控制参数的在线精确调控与状态参数的快速测量,测试效率较传统的超声电机测控系统提高了30%,为超声电机的动力学建模、特性评估及运动控制算法研究提供了较为完善的测控手段。     

《超声电机技术与应用》新书介绍

超声电机是在20世纪80年代迅速发展和应用起来的、基于压电效应和超声振动的一种新型微电机。它突破了传统的电磁效应电机原理，具有力矩／质量比大、结构紧凑、低速大扭矩、响应快、电磁兼容性和控制性能好等突出优点，已在机器人、精密仪器仪表、医疗器械，航空航天及新型武器装备等领域得到广泛的应用。     

《超声电机技术与应用》新书介绍

超声电机是在20世纪80年代发展起来。基于压电效应和超声振动的一种新型微电机。它突破了传统的电磁效应电机原理，具有力矩／质量比大、结构紧凑、低速大扭矩、响应快、电磁兼容性和控制性能好等突出优点，已在机器人、精密仪器仪表、医疗器械，航空航天及新型武器装备等领域得到广泛的应用。     

《超声电机技术与应用》新书介绍

超声电机是在20世纪80年代发展起来的基于压电效应和超声振动的一种新型微电机。它突破了传统的电磁效应电机原理，具有力矩／质量比大、结构紧凑、低速大扭矩、响应快、电磁兼容性和控制性能好等突出优点，已在机器人、精密仪器仪表、医疗器械、航空航天及新型武器装备等领域得到广泛的应用。     

基于虚拟仪器技术的步进电机检测系统

介绍基于虚拟仪器技术构建的步进电机检测系统，采用虚拟仪器替代传统仪器、测试软件替代硬件电路的方式。进行多通道的数据采集、分析、存储，实现了步进电机系统的在线检测和故障诊断。     

基于虚拟仪器的直线超声电机机械特性测试

针对直线超声电机机械特性测试问题,建立了基于虚拟仪器的直线超声电机机械特性测试系统。设计了力与速度测试系统,为测试的直线电机提供加载,配置的压力传感器与直线型光电编码器分别用于电机输出力与速度的测量,利用虚拟仪器技术搭建了测试硬件平台。利用虚拟仪器编程语言LabVIEW对各个模块进行软件设计,以实现各自的功能。利用该系统对杆式直线超声电机和双变幅杆V形直线超声电机的机械特性进行了测试,测试结果证实该测试系统的可行性,为直线超声电机机械特性测试提供了所必需的条件。     

虚拟超声检测仪器系统的研究

将虚拟仪器技术运用到超声检测仪的设计中,结合现代计算机技术开发出虚拟超声检测仪器系统,该系统具有功能全,适于现场实时检测,界面友好等优点。     

低速电机杆式谐波行星传动设计与仿真

将谐波行星机构与滚子凸轮机构组合,以从动杆上滚子与波轮的啮合替代普通谐波传动中柔轮与波轮的啮合,组成杆式谐波行星机构,用Pro/E进行了运动学仿真,再用ADAMS进行了动力学仿真,分别获得了DGX180-1、DGX180-2型杆式谐波传动低速电机的实体模型.结果表明,相同功率的杆式谐波行星传动低速电机与普通谐波行星传动低速电机相比,前者的制造成本约为后者的制造成本的40%;与基于Pro/E的运动学仿真所得到的杆式谐波传动的低速电机相比,基于ADAMS的实验设计仿真所得到的杆式谐波传动低速电机的从动杆长度缩短45%,传动部分径向尺寸缩小23%,质量减轻18%.     

基于DSP的行波型超声波电机的驱动与控制

研制了一种基于DSP的行波型超声波电机的驱动与控制系统，该系统实现了电机在谐振点附近的自动频率跟踪、转速反馈控制、显示以及与上位机之间的通讯等功能。实验结果表明该驱动控制系统性能稳定，控制方法可行。     

残余应力的超声波检测系统

介绍超声波检测残余应力的基本原理、特点和检测系统，及目前有待解决的问题。     

超声电机驱动实验平台

开发了一种基于计算机并行端口的超声电机驱动实验平台，该系统采用上下位机通讯方案，上位机完成数据处理和人机交互，下位机采用数字合成技术(DDS)产生两路可调频、调相、调幅的超声频段信号．经功率放大后驱动电机，同时采集超声电机的实时工作状态信号，通过上位机测控软件进行显示、分析和处理，为电机控制方案的确定奠定基础。     

超声波测距仪设计

本超声波测距系统采用微控制器AT89S8252作为主控芯片,实现了自动补偿、语音播报、汉字显示等功能。该系统采用脉冲回波的方法测量距离,利用温度传感器DS18B20测量环境温度,通过软件对温度引起的测量误差进行补偿。     

超声马达的驱动与控制技术研究进展

从马达的驱动与控制技术的角度,介绍了国外在超声马达驱动电路与控制技术方面的最新研究成果,分析了驱动电路与控制技术的组成及特点,指出了超声马达驱动电路与控制技术今后的研究方向。     

PIC单片机在超声波测距系统中的应用

介绍了一种基于PIC单片机的避障机器人超声波测距系统，该系统通过测量输出脉冲宽度（即发射与接收超声波的时间间隔）来测量障碍物与避障机器人之间的距离，从而控制机器人电机的停、转，达到对机器人的自动控制。并对实验结果进行了分析，基本可以达到实际应用的目的。该系统包括门控电路、放大电路及信号筛选、整形电路，具有硬件简单、工作可靠、测距误差小等特点。     

基于FPGA永磁同步直线电机性能检测系统的实现

结合永磁同步直线电机伺服控制技术研究项目,开发了永磁同步直线电机性能检测系统.利用编程逻辑器FPGA与硬件编程语言VHDL,实现通用异步收发器(UART)的设计,测试系统软件采用面向对象编程语言VB6.0中的MSCOMM通讯控件来产生通讯事件,实现对检测数据的传送与后处理.     

直线电机力学系统的计算与分析

通过建立直线电机的受力模型,推出直线电机的推力和功率计算公式,得出最大速度和加速度公式,解决了保证在一定的功率储备的前提下,使直线电机的推动力、进给速度和加速度满足高速机床的要求等问题,在直线电机的设计和制造中具有借鉴意义。