压电超声直线马达驱动电路的研究

本文介绍了压电超声直线马达的结构和工作原理，分析了清华大学超声研究室研制的超声振子箝位，压电驱动的直线蠕动马达的特点及其驱动电路和信号波形．     

直线超声电机非线性模型辨识

针对直线超声电机具有很强的非线性,理论建模困难,提出采用辨识方法建模. 首先分析了直线超声电机在不同驱动条件下的阶跃响应,提出将直线超声电机速度模型简化为带纯延迟的一阶惯性系统,驱动频率和相位差对电机动态参数的影响转化为所建模型时间常数、系统增益和延时间参数的变化. 然后用最小二乘法辨识出模型参数与驱动频率和相位差之间的函数关系,建立了直线超声电机的调频、调相控制非线性模型,为直线超声电机高精度控制提供了模型依据. 最后,通过比较直线超声电机阶跃响应的实测值与仿真值,验证了所建模型的有效性.     

超声电机驱动的微夹持器的机械漂移机理研究

针对直线超声电机驱动的微夹持器操作末端的机械漂移问题,从直线超声电机以及微夹持器整体结构出发,研究机械漂移的产生机理以及控制方法.首先通过建立电机的力学模型分析直线超声电机产生机械漂移的机理,重点讨论了电机定子左右两边弹性夹持结构在电机停止运行后发生的刚度衰减率不一致对机械漂移的影响;然后根据模型研制直梁型夹持直线超声...     

超声微电机的发展及关键技术

随着微机械、微电子技术的快速发展,毫米尺度的微型电机倍受重视,同时也对超声微电机提出了更高的技术要求。其中微型化、提高寿命及工作稳定性等是目前超声微电机研究中亟待解决的关键问题。本文分析了目前影响超声微电机应用的几个重要因素,提出了对应的关键技术及解决方案。     

切角方柱压电超声微电机的研制

为了减小超声微电机的尺寸、简化加工工艺,研制了0.8 mm切角方柱压电超声微电机,并对它进行了稳定性讨论和有限元仿真.压电方柱断面的极化电场分布不均匀,考虑极化电压对压电常数的影响,通过有限元数值仿真,优化计算得到了最优切角.当驱动电压峰峰值为65 V时,样机的无载转速为2 460 r/min, 堵转力矩为3.5 μNm.该电机已用于光学相干断层扫描内窥镜系统中,对鸡食道进行离体成像,其横向分辨率为30 μm.     

超声直线电机工作过程仿真

在建立超声直线电机三维参数化模型的基础上,应用压电耦合理论、有限元理论和技术,开发了超声直线电机的虚拟样机系统;在模态分析的基础上,确定了该型电机的关键结构参数;对超声直线电机的工作过程进行了瞬态分析.瞬态分析结果表明,单脉冲驱动进给量可以达到纳米级;其z相位移与时间不是严格的线性关系.根据仿真研究结果,加工制造出了超声直线电机.初步试验结果表明,超声直线电机工作性能与仿真分析结果基本一致.     

国外直线电机驱动新产品的发展

阐述了直线电机驱动系统的进化，涵盖了关于直线电机的种类、直线电机驱动系统的优点、成功的要点等内容，简述了日本及欧美直线电机驱动系统的新产品开发情况。     

微电机微机自动检测系统

本文介绍了以紫金——Ⅱ微机为主机;配以相应智能接口而构成的微电机微机自动检测系统的工作原理、性能指标及软件的特点等。 本系统适用于洗衣机电机及其它驱动微电机的出厂检验。     

旋转超声铣削碳/碳复合材料表面三维粗糙度研究

为了改善碳/碳复合材料铣削表面质量，提升其使役性能，开展了旋转超声铣削碳/碳复合材料表面粗糙度的研究。首先研究了端铣表面三维粗糙度Sa、Sq、Sku和Sdr随主轴转速、进给速度、切深和超声电流的变化规律。其次，分析了旋转超声侧铣对不同纤维切角下三维粗糙度的影响特性。最后分别从端铣和侧铣的角度讨论分析了超声振动对表面质量的改善机理。试验结果表明：施加超声场能后端铣表面粗糙度幅度参数Sa和Sq不仅降低了约20%,而且随加工参数的增加，波动性减小，变化趋势更加明显。侧铣时超声振动使得碳/碳复合材料在不同纤维切削角下的Sa和Sq减小了10%～33%。此外，旋转超声铣削表面界面扩展比Sdr在端铣和侧铣中都有较大幅度的减少，最高可达65%,有效减少了碳/碳复合材料表面的空隙和裂纹。     

双振子型直线超声电机

为提供驱动精密直线进给系统所需要的低速大力矩超声电机,提出了一种双振子型直线超声电机,该电机由2个对称的利用弯曲模态作为工作模态的摇头型振子组成,每个振子包含一个压电堆--它由4片夹心PZT-4压电陶瓷片组成.研究确定了柔性支架安装位置.然后,通过仿真计算选取该电机工作模态为三阶弯曲振动B3模态.经过模拟电机工作环境并对电机进行工作测试,可得出该电机在小预压力情况下,电压峰峰值Up-p为311 V时测得最大空载速度v0为704 mm/s;预压力F0为12.69 N、 Up-p为226 V时,堵转力F为2.1 N.测试结果表明该电机基本满足驱动精密直线进给系统的要求.     

微型超声波电机的研制

重点介绍了微型环型行波超声波电机的结构、行波的产生、椭圆运动的产生、驱动原理等,最后介绍了制作这种电机的实验结果。     

PCI总线运动控制卡在内燃机点火系统中的应用研究

为研究微型内燃机点火系统的性能,常通过伺服电机拖动样机来模拟内燃机的实际工况.对于二冲程微型摆式内燃机,运动轨迹较为复杂,一般市售运动控制卡不支持此类轨迹插补.为此作者设计了一种PCI总线的运动控制卡,开发了驱动程序,并对伺服电机的运动轨迹进行了规划,能够控制伺服电机按照二冲程微型摆式内燃机正常运行时的轨迹运动,从而达...     

驱动行波谐振电机的模糊神经网络控制系统

用模糊神经网络（NN）系统来控制USM特殊电机,可很好地控制USM电机的转子位置,模拟神经网络系统可以在线学习变化速率,也能有效地减少参数变化的影响及外部干扰,此系统可获得精确的轨迹响应。     

纵扭型超声电机的实验研究

为提高纵扭型超声电机工作的稳定性,利用超声电机驱动实验平台和一台直径45mm的纵扭型超声电机,研究了预压力和驱动信号的变化对电机性能的影响。结果显示,预压力、两相驱动信号的幅值、频率和相位差等因素的变化会引起电机定子纵、扭振动相位差的变化,进一步引起电机转速和转矩的变化,使得电机不能稳定工作。通过对这些现象进行分析,认为将纵、扭共振频率调整得尽量一致,并采用调相调速有利于电机稳定工作。     

纵弯复合模式直线型超声波电机研究与实验

研究了纵-弯模式直线型超声波电机的驱动机理,设计制作了一台输出大力矩的纵-弯复合模式直线型超声波电机样机,并进行了实验测试,绘制了在一定的预压力、预紧力和驱动电压时候激励频率与速度的关系曲线,在一定的预紧力、预压力和激励频率下驱动电压与速度的关系曲线以及预紧力、激励频率和驱动电压一定情况下预压力与速度的关系曲线,并对实验结果进行了分析。实验结果表明,这种新型结构电机充分体现了超声波电机良好的性能特点,特别是能输出较大的转矩,具有良好的应用前景。     

AVR单片机AT 90 S 8515控制系统中步进电机的驱动控制

设计了基于8515单片机的可驱动多个电机同时工作的硬软件。在8515控制下。步进电机可选择不同的运行方式。实现了步进电机多种驱动模式和模式组合下的驱动，提高了定位精度，并实现了快速返回。     

汽车后桥环焊缝自动超声波探伤系统

介绍一种汽车后桥环焊缝自动超声波探伤系统 ,采用非常规的探伤方法 ,设计了一种组合式微型探头 ,实现了后桥的自动超声波探伤 ,该系统具有自动判伤、定位、记录和打标记的功能 .同时还具有整条环焊缝探伤波形全景记录功能 ,操作简便 ,现已用于实际     

多通道虚拟超声检测系统研究

多通道虚拟超声检测系统由计算机、３块ＰＣ插卡（多通道超声发射／接收卡、超声图像卡与步进电机驱动卡）、聚焦探头和机械系统组成,能够实现,Ａ、Ｂ、Ｃ扫描成像,数据处理,缺陷定位,定性和定量分析,将计算机技术,虚拟仪器技术,信号和图像处理技术引入超声无损检测领域,拓宽了传统超声检测的应用范围。     

石墨烯铝基复合材料超声辅助微铣削工艺研究

超声辅助微铣削作为一种新兴复合加工技术,在加工硬脆材料和复合材料中具有独特的优势.针对石墨烯铝基复合材料在工业应用中存在难加工、加工精度要求高、加工效率低等问题,本文以纯铝及石墨烯铝基复合材料为研究对象,对不同配比的石墨烯铝基复合材料进行了超声辅助微铣削实验.通过正交实验分析石墨烯含量、每齿进给量以及超声振幅对铣削力和加工表面粗糙度的影响,从而确定石墨烯铝基复合材料在超声辅助微铣削下的最佳工艺参数.实验结果表明,当每齿进给量为1 μm/z,超声振幅为3.05 μm时,石墨烯铝基复合材料的加工性能最优.      

一种实用超声马达驱动电路的设计和制作

超声波马达是一种借助摩擦传递弹性超声波振动以获得动力的驱动结构。超声波马达需要专用电源供电,在实验室中只要具有信号发生及放大装置即可满足这个要求,而当马达作为某个装置的部件时,就需要配置专用的可移动电源器。针对实验室利用压电材料所研制的新型超声波马达,设计和制作出了一种专用驱动电路。该驱动电路由干电池提供直流电源,产生频率范围为10-100kHz,电压峰峰值为0-180V可调的超声波信号。实验结果表明,研制的电路性能稳定,能方便地驱动超声波马达,并良好运转。