大行程纳米级步距压电马达驱动电源的研究

针对基于尺蠖运动原理的大行程纳米级步距压电电动机的运动特点,研制了一种压电陶瓷微位移驱动器驱动电源.对压电陶瓷进行动态驱动实验表明,在输入三角波、方波、正弦波等动态信号时,该驱动电源可很好地跟随输入波形的变化,实现了输入电压为0～5 V时,输出电压在0～280 V内连续可调,具有40 mV的高分辨率和较为理想的静特性.同时对压电陶瓷的驱动实验还表明:压电陶瓷在0～280 V的电压范围内,微位移变化是线性的.     

压电陶瓷在离合器中的应用

给出了压电陶瓷离合器的概念及及工作原理,分析和论述了压电陶瓷致动器的输出位移,输出推力,对控制电压的响应特性等与离合器的输出转矩和动作时间之间的关系。     

微机控制压电陶瓷微位移器驱动电源的设计与研究

本文对压电陶瓷微位移器驱动电源的设计原理和设计特点作了深入分析.在此基础上,进行了微机控制压电陶瓷微位移器驱动电源的设计,并进行调试和实际应用试验.试验结果表明,该驱动电源输出精度高,动态特性好,可以作为各种压电陶瓷微位移器件(或装置)的驱动控制.     

压电陶瓷在离合器中的应用

给出了压电陶瓷离合器的概念及工作原理 ,分析和论述了压电陶瓷致动器的输出位移、输出推力、对控制电压的响应特性等与离合器的输出转矩和动作时间之间的关系 ,给出了理论分析方法和计算公式以及离合器的设计方法。此外 ,还分析了压电陶瓷离合器的环境适应性 ,最后介绍了根据理论研究设计制造的一个压电陶瓷离合器的初步试验情况。     

减小压电陶瓷驱动电源纹波的一种有效方法

为了解决直流放大式压电陶瓷驱动电源在实际应用中存在输出电压纹波较大且幅值随输出电压大小而改变的问题，对其工作原理进行了深入分析，在此基础上提出了采用恒流源代替基在级电路负载的方法。实验表明，这种有效地抑制了电源的纹波及其变化。     

高速撞击压电陶瓷过程中储能电容对电输出特性的影响研究

为了揭示PZT-5H压电陶瓷电源复合结构在高速撞击载荷下电源外部电路中储能电容对输入电压、输入能量的影响规律,利用自行构建的一级轻气炮加载系统、电源外部电路及电输出测试系统,分别开展了长径比为1∶1的柱状弹丸在相近碰撞速度、不同储能电容容量条件下高速撞击单片和多片压电陶瓷复合结构实验。实验结果表明:储能电容越大,压电陶瓷输出电压峰值越小、储能电容充电电压越小,存储能量值越小;随着储能电容量与压电电容量比率的增大,压电陶瓷的能量转换率减小;此外,储能电容的存储能量随压电陶瓷层数的增加而增大;压电陶瓷的电容与储能电容的匹配对储能电容的输入电压和储能电容的输入能量有较大影响。     

压电双晶片致动器驱动电路研究

为了研究压电双晶片致动器性能,设计开发了其驱动电路.该电路采用高压运放式驱动方案,以美国APEX公司的PA85型运算放大器为核心构建.研究结果表明:前置放大器的引入有效地降低了电路的失调电压,两级放大环节构成的驱动电路能提供-190~+190V的驱动电压和200mA的驱动电流,最大电压频率响应能力可达3.5kHz;相位补偿、输入及限流保护、瞬态抑制等电路,提高了电路的稳定性和可靠性.     

一维压电陶瓷微动台的系统设计

本文介绍了基于压电陶瓷驱动器的一维压电陶瓷微动台,选取了一款合适的压电陶瓷驱动器,并按其特性及微动平台设计要求设计了驱动电源。其中驱动电源包括显示部分、键盘部分、数字部分和模拟部分,实现了手动控制和单片机控制输出电压。对于模拟部分中采用的AD574进行详细的研究,并且给出AD574与一维压电陶瓷微动台的控制单片机的接口的程序。     

压电悬臂梁振动的模态控制

结合有限元分析方法与模态控制来抑制悬臂梁的振动.采用有限元分析方法研究悬臂梁的动态特性,建立其动力方程.在悬臂梁振动时应力最大或次最大处的上、下表面同位配置压电片,作为抑制悬臂梁振动的致动器.基于模态控制方法,设计了模态传感器和模态致动器.采用模态速度负反馈进行反馈控制,以此计算出各个作为致动器的压电片的控制电压,以抑制悬臂梁的振动.通过算例进行数值仿真,结果表明,以此方法布置压电片和输入控制电压,能迅速抑制悬臂梁的振动,可单独或同时控制几阶模态振动.     

利用压电陶瓷作动器对柔性悬臂梁正位反馈控制试验

目的 验证压电陶瓷智能传感器和驱动器以及正位反馈控制对柔性结构主动控制的有效性.方法 将压电陶瓷片分别作为传感器和作动器使用,并粘贴于铝制悬臂梁的表面,对其振动反应实施实时控制.试验过程分为2个阶段,第1阶段5 s为启振阶段,通过激励压电陶瓷作动器使结构产生振动;第2阶段为控制阶段.利用压电陶瓷传感器得到的反馈信号,通过正位反馈算法计算出控制信号.驱动压电陶瓷作动器对结构的振动响应进行实时控制.结果 试验得到了模态振动控制与瞬时脉冲振动控制的振动响应曲线,并分别对有控与无控情况进行对比.结论 试验结果证明利用压电陶瓷以及正位反馈控制算法能够有效抑制外界激励下的一阶、二阶模态振动和瞬时脉冲扰动引起的结构振动.