面向精密轉(zhuǎn)臺(tái)的成組超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、現(xiàn)今精密轉(zhuǎn)臺(tái)在航空航天、儀器儀表、精密機(jī)械等領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)廣泛，在部分領(lǐng)域發(fā)揮著極其重要的作用。傳統(tǒng)轉(zhuǎn)臺(tái)一般是由電磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)，但傳統(tǒng)電磁電機(jī)含有線圈和繞組等結(jié)構(gòu)，電機(jī)工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生電磁輻射，會(huì)影響其他控制系統(tǒng)；電機(jī)在啟動(dòng)或停止會(huì)產(chǎn)生較大波動(dòng)，對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)上的測(cè)試設(shè)備產(chǎn)生很大影響?；谝陨蟼鹘y(tǒng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的缺點(diǎn)，本文采取新型電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，即超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)。超聲波電機(jī)有電磁兼容性好、斷電自鎖、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，可用于精密轉(zhuǎn)臺(tái)的驅(qū)動(dòng)。本課題主要完成的工作如

2、下：
　　通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)的要求，選取夾心結(jié)構(gòu)的超聲波電機(jī)振子，在此基礎(chǔ)上確定了電機(jī)的基本組成部分。通過(guò)對(duì)電機(jī)各組成部分的功能分析，確定各部分的結(jié)構(gòu)形式。對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)端質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)軌跡分析，確定電機(jī)激勵(lì)信號(hào)的形式。確定激勵(lì)信號(hào)的輸入方法，使電機(jī)驅(qū)動(dòng)斷電的運(yùn)動(dòng)振幅最大，并分析電機(jī)在一個(gè)周期內(nèi)的運(yùn)行原理。根據(jù)電機(jī)各部分的功能選擇合適的材料，對(duì)電機(jī)進(jìn)行仿真分析。根據(jù)單個(gè)振子的一階縱振頻率確定電機(jī)的大體長(zhǎng)度，對(duì)左右振子耦合之后對(duì)電機(jī)進(jìn)行模態(tài)分

3、析與諧響應(yīng)分析，確定電機(jī)的具體尺寸。
　　設(shè)計(jì)單個(gè)超聲波電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)，測(cè)試電機(jī)的電學(xué)參數(shù)及工作頻率，分析電機(jī)的運(yùn)行特性；設(shè)計(jì)成組超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)測(cè)試系統(tǒng)的機(jī)械機(jī)構(gòu)，搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和電學(xué)控制系統(tǒng)，檢驗(yàn)電機(jī)裝配對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)本身參數(shù)帶來(lái)的影響；對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)速度、定位噪聲等參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，分析整個(gè)制系統(tǒng)的性能，驗(yàn)證此驅(qū)動(dòng)控制方式的正確性。
　　對(duì)電機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試。電機(jī)工作頻率為40KHz，符合頻率設(shè)計(jì)要求。分析電機(jī)的頻率、電壓以及預(yù)壓力對(duì)電機(jī)速度