移動(dòng)式非對稱慣性壓電驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的研究.pdf

1、慣性壓電驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是一種利用壓電元件產(chǎn)生的慣性沖力來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)或控制的新型壓電裝置。慣性壓電驅(qū)動(dòng)器具有位移分辨率高、頻率響應(yīng)快、無電磁干擾以及結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在醫(yī)用細(xì)胞操作裝置、掃描隧道顯微鏡、光纖對接、高精度三維工作臺(tái)等領(lǐng)域。目前慣性壓電驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)常采用非對稱鋸齒波形，控制電路會(huì)比較復(fù)雜。本文提出的移動(dòng)式非對稱慣性壓電驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，利用非對稱夾持懸臂式壓電雙晶片振子在對稱波形電信號(hào)的激勵(lì)作用下，產(chǎn)生往復(fù)方向上的慣性沖擊力大小

2、不同，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的定向運(yùn)動(dòng)。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　分析壓電材料的基礎(chǔ)特性。理論推導(dǎo)懸臂式壓電雙晶片振子的端部位移方程和慣性沖擊力方程，利用MATLAB軟件仿真分析懸臂式壓電雙晶片振子的夾持長度對其動(dòng)態(tài)特性影響的規(guī)律，搭建測試平臺(tái)并測試懸臂式壓電雙晶片振子的動(dòng)態(tài)特性，測試不同波形驅(qū)動(dòng)信號(hào)激勵(lì)作用下的懸臂式壓電雙晶片振子產(chǎn)生的慣性沖擊力。
　　對驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)臂的慣性沖擊機(jī)理進(jìn)行分析，建立非對稱夾持懸臂式壓電雙晶片振子的

3、動(dòng)力學(xué)模型，利用MATLAB軟件中的SIMULINK模塊仿真分析非對稱夾持懸臂式壓電雙晶片振子的動(dòng)態(tài)特性，利用有限元仿真軟件ANSYS對非對稱夾持懸臂式壓電雙晶片振子的模態(tài)進(jìn)行仿真分析，搭建測試平臺(tái)并測試非對稱夾持懸臂式壓電雙晶片振子動(dòng)態(tài)特性。
　　分析無犁溝作用和具有犁溝作用的移動(dòng)式非對稱慣性壓電驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理，對驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的零部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。測試不同楔形角度摩擦足在不同材料導(dǎo)軌上移動(dòng)的摩擦系數(shù)，研制無犁溝作用和具有犁溝作用