行波型超声波电动机PZT极化分区优化设计方法

为提高行波型超声波电动机的机械输出性能,根据超声波电动机定转子接触面力传递模型提出了基于能量指标的超声波电动机优化设计方法,以能量指标参数作为电动机优化设计的评价依据.建立超声波电动机定子有限元模型,计算得到电动机不同工作模态下的能量指标,在此基础上重点探讨了能量指标对压电陶瓷的极化分区模式优化设计的影响,提出改进的B...     

复合型USM扭振动模态的设计理论

根据所建立的纵扭复合型超声波电机(USM)扭转振动的理论模型推导出了电机扭转振动模式的谐振频率方程,利用该式计算可得到定子弹性体部分的尺寸,并用有限元法对计算结果进行验证.上述计算结果与以此理论模型设计的实验电机所测得的谐振频率进行比较,证明了上述理论的有效性.同时研制得到的电机具有较好的性能,其最大输出力矩可达4N@m以上.     

弹性关节机器人的动力特性研究

本文通过直接建立弹性关节机器人的动力学方程并对它线性化得到了线性化的动力学方程,在此基础上研究该方程的简化形式,简化条件和弹性关节机器人的固有动力特性。     

新型旋转-直线超声波电机的机理与特性

针对日常生活中常见的旋转-直线复合运动形式,提出新型的两自由度超声波电机.该电机由粘接压电陶瓷的变截面柱状定子和环状转子组成.电机通过单相方波电源供电,利用近谐振点惯性冲量的控制方法驱动转子运动.介绍电机的研究背景、基本结构和工作原理,利用ANSYS有限元分析软件建立定子的模型,对定子结构进行一定的优化设计.利用电机测控系统对原理性样机进行实验和分析.测试结果表明,通过控制输入方波的频率、占空比和幅值,可以有效地实现转子运动模式的切换、运动方向的改变和运动速度的调节.     

一种低成本直驱工业平缝机控制系统

为降低直驱工业平缝机控制系统的生产成本,对系统的硬件和软件进行优化设计,同时选用成熟可靠且价格低廉的器件。工业平缝机控制系统是一个滞后、时变、非线性的控制系统,传统的双闭环PID控制是建立在对受控对象精确建模的基础上,参数不能随着受控对象的变化而调整,因此难以对系统进行有效控制。针对这一缺陷,设计了一种Fuzzy-PID复合控制器。实验证明,该控制系统能满足工业平缝机制动/启动快,鲁棒性好,定位精确的要求。这一方案现已应用在工业平缝机上,效果令人满意。     

航天器元件多参数综合可靠性环境试验研究综述

综述了航天器元件综合可靠性环境试验研究的背景、意义及国内外研究现状,提出了高线加速度、振动、温度、气压、噪声五参数的综合环境试验样机的研究步骤和技术方案,针对方案实现的几个关键技术问题——离心机动平衡问题、振动台动圈的纠偏问题、离心机机臂的抑振问题、离心加速度场作用下的温度场及声场控制问题进行了简要分析并提出拟解决的办法。     

二自由度行波型超声波电机定子的优化研究

本文从二自由度行波型超声波电机的驱动机理和基本结构出发,对定子结构进行了分析和介绍,利用所建立的有限元模型进行定子振动的模态分析。然后以电机定子表面点的振幅最大化为优化条件,对定子的结构进行优化。接着用ANSYS软件对定子进行不同倾角下的模态分析,得到定子谐振频率和倾角的关系。最后结合所设计的定子使用激光测振系统进行测试,用于确定最佳的定子倾角。测试结果表明,优化的定子使得定子表面点的振幅较大。     

超声波电机的步进特性和步进定位控制

超声波电机与传统电磁型电机不同,它是一种靠摩擦驱动的新原理电机,具有响应快分辨率高等特点,为充分发挥这一特点,使之具有高精度的定位能力,该文介绍一种精密定位控制方法。文中首先从理论和实验上揭示这种电机具有的高分辨率和步进特性实质,提出了利用此特性实现高精度的定位控制策略----步进定位法,并分析了影响其定位精度的因素,结合所研制的纵扭复合型超声波电机样机,实现了高精度(0.010。) 的定位控制,说明此电机可用于高精度机构如MEMS等的驱动。     

Cymbal型压电发电装置等效压电常数分析

压电发电工作于低频时所收集的能量与其等效压电常数和等效电压常数的乘积成正比。为了研究Cymbal型压电发电装置的等效压电常数,建立了Cymbal型压电发电装置的三维有限元分析模型,并分析得出了等效压电常数计算公式;详细地分析了Cymbal型发电装置中金属帽的材料和厚度、金属腔底端直径和顶端直径、金属腔高度、压电陶瓷片厚度等因素对等效压电常数的影响,并给出了等效压电常数的优化准则。试验结果表明,经优化后可获得的等效压电常数大约相当于压电陶瓷本身的60倍。     

基于伺服控制和曲柄连杆滑块机构的导纱系统

本文针对目前电子控制导纱系统存在的缺点,结合伺服控制技术与机械的曲柄连杆滑块机构,提出了一种全新的倍捻导纱方案。通过对曲柄连杆滑块机构的运动原理分析,建立电动机运动的数学模型,从而控制伺服电动机作变速运行,再结合导纱工艺防叠、防硬边、凸边等要求,最终实现合理的导纱往复运动。系统以PLC为核心,对电动机转动角度作实时监测,分段改变电动机转速,以保证导丝杆的稳定移动。该系统运行速度快,适应性强,机械结构简单,生产成本较低。目前已实际投产,导纱效果良好。