直线超声波电动机精密定位系统位置精确控制

针对直线超声波电动机驱动的精密定位平台,建立了一个完整的闭环控制系统,集人机交互、数据采集显示和位置精确控制于一体。在单纯PID连续控制无法达到理想控制目标的情况下,结合超声波电动机的控制特点,借助其在极短脉冲激励下运行高分辨率的优势,融合了微步控制的思想,最终使系统达到了较好的控制品质。实验表明,系统在不同行程下的重复定位精度在0.5μm以内,且运行平稳、快速。     

直线超声波电动机半实物仿真系统平台设计

介绍了一个基于M atlab/S imu link/xPCTarget的直线超声波电动机半实物仿真平台。该平台采用主副机结构,首先在主计算机上根据控制策略建立相应的S imu link仿真模型,然后用对模型进行编译,生成可执行代码,下载到副计算机上执行,副计算机根据控制策略和位移反馈信号控制电机的运行。通过改变S imu link仿真模型,即可实现不同控制策略对直线超声波电动机的半实物仿真。仿真试验证明方案是可行的。     

一种双足驱动直线超声波电动机的设计

设计了一种单边双足驱动的面内振动直线超声波电动机，其定子采用了一片铜板和八片压电陶瓷构成的复合结构，压电点陶瓷沿着厚度方向极化，对称安装在矩形铜板的两个表面上。建立了该电机的机电耦合动力学模型，通过仿真确定了驱动足的位置，并试验研究了电机的特性。     

双向驻波型直线超声波电动机

提出了一种结构简单、驱动方便的双向驻波型直线超声波电动机,介绍了该电机的基本原理,在AN-SYS计算分析的基础上进行优化设计,并研制了相应样机验证了上述思想。     

双翼形直线超声波电动机

提出一款双翼形直线超声波电动机。电机定子为一个带双翼的空心圆柱结构,其利用双翼弯曲振动致使空心圆柱上下、左右摆动的两个振动模态工作,驱动动子旋转直线运动。推导了电机定子驱动质点的运动轨迹方程,研究了电机定子驱动动子运动的工作机理。利用有限元法进行分析计算,对定子驱动质点的运动轨迹进行了仿真,验证了电机运动机理分析的正确性。制作了双翼形直线超声波电动机原理样机,并进行性能测试,试验表明电机的工作频域范围较宽,在激励电压峰峰值为250 V时,电机的空载速度为1.55 mm/s,最大输出力为0.106N,是定子质量的11.7倍。     

新型直线超声波电动机的测控系统

介绍了由工控机为控制主机，PCL-818L为I／O接口、光栅尺为检测元件，调频电路为驱动电源构建的直线超声波电动机测控系统的工作原理和基本构成，分析了硬件和软件组成。测试结果表明，该测控系统能够实现电机运行的起停和方向控制，并且能够准确测量电机起停的过渡过程及稳态过程。     

直线超声电动机在精密工作台中的应用

概括了传统精密工作平台的特征,综述了当今世界采用直线超声电机驱动的精密定位平台的研究现状及主要产品,列举了一些典型例子,并总结了采用直线超声电机驱动的精密定位平台的特点.     

基于ANSYS的直线超声波电动机仿真

研究了一种纵弯复合型的直线超声波电动机,介绍了其结构和工作原理,运用ANSYS 11有限元分析软件建立了压电振子的有限元模型,对压电振子进行了模态分析、谐响应分析、瞬态动力学分析和接触分析.通过仿真得到了压电振子的振型,计算了压电振子的产生纵弯复合振动的最佳频率,验证了压电振子驱动足的椭圆运动的形成,并通过接触分析证明了这种直线超声波电动机的可行性.仿真结果对纵弯复合模态的直线超声波电动机的设计具有重要的指导意义,为直线超声波电动机的制作和实验研究奠定了基础.     

直线超声波电动机控制技术

综述了直线超声波电动机控制策略研究现状及其发展趋势,简要介绍了由专用DSP控制器组成的主从式控制系统,模糊神经网络控制与传统的控制相结合为控制策略,将是直线超声波电动机控制的发展方向。     

直线超声波电动机在信息产业中的应用

以计算机硬盘驱动器为例,分析了直线电动机用于计算机磁头驱动的特点及信息产业对直线电动机的要求,概述了直线超声波电动机在信息产业中的应用研究现状,提出了直线超声波电动机应用的关键技术,并分析了其在信息产业中的应用前景。     

基于极点配置的直线电机运动控制器设计

为了提高精密工作台的轨迹跟踪精度和动态响应性能,基于辨识出的控制对象离散化模型,利用极点配置方法设计精密工作台运动控制器的前馈环节和反馈环节,构成具有两自由度结构的精密工作台运动控制系统.通过实验,与PD 加速度前馈的控制方式相比较,精密工作台静态定位误差提高了0.5μm;当精密工作台以120mm/s匀速运动时,轨迹跟踪精度提高了2μm,定位建立时间缩短了10ms.表明,采用极点配置方法设计的运动控制器具有较好的动态响应和轨迹跟踪性能.     

直线超声电机的研究与应用现状

概述了直线超声电机的运动机理、分类方法及其不同于传统电磁电机的特点,叙述了国内外直线超声电机的发展及研究现状,总结了国内外直线超声电机的应用领域和前景。     

基于面内模态的直线超声微电机研究

对矩形压电振子进行了研究,对其结构进行了改进,提出了一种直线超声微电机,介绍了其结构和工作原理,运用ANSYS有限元分析软件建立了压电振子的有限元模型,对压电振子进行了模态分析和谐响应分析,对压电振子的纵向和弯曲振动的面内模态的简并进行了分析。分析发现改进后的压电振子激振频率降低,频率点得到优化;同时,压电振子的振幅也明显变大。研究结果为纵弯面内复合模态的直线超声电机制作和实验研究提供了依据。     

V型超声波电动机驱动头斜椭圆运动的理论分析

为有效提高V型直线超声波电动机的工作稳定性,对电机实际工作过程中驱动头的椭圆运动进行了分析.通过坐标变换,分析得出该型电机驱动头的椭圆运动轨迹为一斜椭圆.该电机驱动头的斜椭圆轨迹不仅与两个兰杰文振子的纵向振幅有关还和安装角θ有关.采用等速点分析的方法,利用冲量定理对正常安装形式下驱动头的斜椭圆轨迹在一个运动周期内对电机动子的驱动过程进行了完整分析,并得到了该型电机的机械特性方程,仿真了在该安装形式下电机的机械特性.通过和同类电机的试验对比,可以确定所得到的机械特性方程的正确性.     

直线型超声波电机及其应用

介绍了超声波电机在国内外的研究现状以及在精确定位置、精密仪器仪表和微型机械等领域的具体应用,最后提出了加强超声波电机研究和应用的建设.     

柔性铰链结构夹持的直线型超声电机

分析了直线型超声电机理想夹持模型与实际夹持模型的差别,并提出了实际夹持模型应满足的要求。针对南京航空航天大学精密驱动研究所研制的双变幅杆V型直线超声电机提出了基于柔性铰链结构的夹持方案,此方案显著地提高了电机的机械性能及稳定性,电机的最大输出力达28.8 N。通过实验研究了不同弹性元件对直线电机输出性能的影响,并对直线电机所使用的弹性元件提出了要求。     

一种轮式直线型超声电机

利用非统一截面梁在正交方向上的2个6阶弯曲振动模态作为工作模态,设计了一种新型直线超声电机,对其驱动机理进行详细的分析,推导出定子表面质点的运动轨迹。同时,对定子的夹持和预压力施加方案进行了设计。设计加工的电机定子直径为20mm,长109mm,重230g。在驱动电压峰峰值为300V,驱动频率为32kHz时,电机最高速度达到433mm/s,最大推力为18N,推重比达到了7.9:1。     

基于杆纵振的直线超声电机研究

根据当前直线超声电机的特点,研制了一种新型的基于杆纵向振动超声电机,分析了电机的工作原理,并做出了样机.实验证明电机在施加合理的电压信号下能够实现往复的直线运动.     

直线型超声电机研究的现状

概述国内外各种直线型超声电机的驱动机理和最新研究进展，介绍直线型超声电机的应用前景，指出今后直线超声电机的发展趋势。