[1]薛成,陈超.新型多通道控制的微小型超声电机[J].机械与电子,2017,(04):44-47.
 .A New Type of Multi-channel Servo Control of Miniature Ultrasonic Motor[J].Machinery & Electronics,2017,(04):44-47.
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新型多通道控制的微小型超声电机()
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机械与电子[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]

卷:
期数:
2017年04期
页码:
44-47
栏目:
机电一体化技术
出版日期:
2017-04-24

文章信息/Info

Title:
A New Type of Multi-channel Servo Control of Miniature Ultrasonic Motor
文章编号:
1001-2257(2017)04-0044-04
作者:
薛成 陈超
南 京 航 空 航 天 大 学 机 械 结 构 力 学 与 控 制 国 家 重 点 实 验 室 ,江 苏 南 京210016
Author(s):
XUE Cheng C HEN Chao
State Key Laboratory of M echanics and Control of M echanical Structures , Nanjing U niversityof Aeronautics and Astronautics , Nanjing 210016 , China
关键词:
超 声 电 机 压 电 陶 瓷 多 通 道 舵 机
Keywords:
ultrasonic m otor piezoelectric cera mics m ulti channel servo
分类号:
T H 122 ; T M 35
文献标志码:
A
摘要:
            提 出 了 一 种 新 型 的 多 通 道 舵 机 控 制 的 微 小 型 超 声 电 机 ,在 明 确 研 究 目 的 和 用 途 的 情 况 下 ,设 计了 新 型 的 定 子 结 构 ,即 定 子 整 体 呈 草 帽 状 , 4 个 驱 动 足 成 十 字 均 匀 分 布 在 定 子 下 端 ,圆 形 压 电 陶 瓷 粘 贴 于 定子 基 体 上 部 ,矩 形 陶 瓷 粘 贴 于 驱 动 足 表 面 。 对 压 电 陶 瓷 施 加 相 应 的 激 励 信 号 ,使 得 驱 动 足 和 外 延 圆 环 产 生弯 曲 振 动 ,由 于 外 延 圆 环 被 固 定 ,使 得 定 子 整 体 产 生 犣 方 向 的 纵 向 振 动 ,而 4 个 驱 动 足 产 生 垂 直 于犣方 向 的弯 曲 振 动 ,二 者 叠 加 ,最 终 在 驱 动 足 端 部 形 成 椭 圆 运 动 轨 迹 。 装 配 后 并 进 行 了 机 械 性 能 测 试 ,搭 建 了 测 试 平台 ,得 到 了 电 机 的 输 出 特 性 数 据 。 电 机 的 最 大 空 载 转 速 为 1 165 r / min ,最 大 输 出 力 矩 为 0 .005 N · m 。 电 机的 外 径 为 28 m m ,电 机 由 驱 动 足 直 接 驱 动 轴 旋 转 ,省 去 了 齿 轮 减 速 机 构 ,使 得 该 电 机 在 微 小 化 上 存 在 着 巨 大的 潜 力 。 该 样 机 在 原 理 上 证 实 了 多 通 道 控 制 的 可 行 性 。
Abstract:
         A new type of m ulti channel servo control of miniature ultrasonic m otor is proposed . T hestator of the m otor consists of an extensionalring and four driving foots . T he shape of the stator looks likea straw hat . T here are four driving foots under the extensional ring as a cross distribution . T he round piezoelectric cera mics is bonded on disk substrate of stator and four rectangle piezoelectric cera mics are bonded on the side of driving foots . T he bending vibrations of disk substrate and driving foots are used . T he vibration produces displacement along the Zdirection due to the fixing of the extensional ring and the m otionof four driving foots is perpendicular to the Zdirection . A nd the superposition of tw o kinds of vibrationsforms elliptic m otion on the face of driving foots . T he performance of the prototype is investigated by experiments . T he maxim u m unloaded speed of the m otor is 1 165 r / min and the maxim u m output torque is0 .005 N · m . T he dia meter of the m otoris 28 m m , and it still has a lot of potential on the miniaturization .T he performance of the m otor is suitable for the installation of the m ulti channel actuator control.

参考文献/References:

[ 1 ]  Zhao C . Ultrasonic M otors [ M ] .Berlin H eidelberg :Springer , 2011 .
[ 2 ]   赵 淳 生 ,朱 华 . 超 声 电 机 技 术 的 发 展 和 应 用 [ J ] . 机 械制 造 与 自 动 化 , 2008 , 24 ( 3 ): 15 .
[ 3 ]   陈 超 , 赵 淳 生 . 旋 转 型 行 波 超 声 电 机 中 三 维 接 触 机 理 的研 究 [ J ] . 中 国 电 机 工 程 学 报 , 2006 , 26 ( 21 ): 149-155 .
[ 4 ]   周 铁 英 , 张 凯 , 陈 宇 ,等 .1 m m 圆 柱 式 超 声 电 机 的 研制 及 在O C T 内 窥 镜 中 的 应 用 [ J ] . 科 学 通 报 , 2005 , 50( 7 ): 713-716 .
[ 5 ]   胡 敏 强 . 超 声 电 动 机 的 研 究 及 其 应 用 [ J ] . 微 特 电 机 ,2000 , 28 ( 5 ): 8 11 .
[ 6 ]   孙 合 明 ,魏 守 水 ,赵 淳 生 . 纵 扭 复 合 型 压 电 超 声 电 机 的 研究 [ J ] . 南 京 航 空 航 天 大 学 学 报 , 2000 , 32 ( 5 ): 603607 .
[ 7 ]   朱 华 , 赵 淳 生 . 微 型 旋 转 超 声 电 机 的 发 展 和 现 状 [ J ] .压 电 与 声 光 , 2005 , 27 ( 6 ): 627-630 .
[ 8 ]  Barrett R , Barnhart R . SteerableA daptive Bullet( StA B ) piezoelectric flight control system [ J ] . Proceedings of SPIE , 2012 , 8341 .
[ 9 ]  Lin F J .Fuzzy adaptive m odelfollowing position control for ultrasonic m otor [ J ] .IE E E Transactions onPower Electronics , 1997 , 12 ( 2 ): 261 268 .
[ 10 ]  Kurosawa M , Nakamura K , Okamoto T , et al.An ultrasonic motor using bending vibrations of a short cylinder [ J ] .IEEE Transactions on Ultrasonics Ferroelectrics& Frequency Control , 1989 , 36 ( 5 ): 517 521 .
[ 11 ]  Juang P A , Gu DW . A nalysis , measurement andcontrol of a new disc type ultrasonic m otor system J ] . M echatronics , 2005 , 16 ( 1 ): 1-12 .
[ 12 ]  Aoyagi M , Beeby S P , W hite NM . A novel m ultidegree of freedo m thick film ultrasonic m otor[ J ] .IE E E Transactions on Ultrasonics Ferroelectrics
& Frequency Control , 2002 , 49 ( 2 ): 151 158 .

相似文献/References:

[1]张 阳 阳,姚 志 远,耿 冉 冉.基于超声电机驱动的微操作手优化设计[J].机械与电子,2017,(04):65.
 ,Optimal Design of Micromanipulator Driven by Ultrasonic Motors[J].Machinery & Electronics,2017,(04):65.

备注/Memo

备注/Memo:
收 稿 日 期 : 201612 06
项 目 基 金 : 国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 ( 51575259 );机 械 结 构 力 学 及 控 制 国 家 重 点 实 验 室 (南 京 航 空 航 天 大 学 )自 主 研 究 课 题 资 助( 0315 K01 )
作 者 简 介 :薛   成   ( 1990 - ),男 ,内 蒙 赤 峰 人 ,硕 士 研 究 生 ,研 究 方 向 为 灵 巧 弹 药 ;陈   超   ( 1976 - ),男 ,四 川 资 中 人 ,博 士 ,教 授 ,研 究 方向 为 灵 巧 弹 药 、制 导 炮 弹 、超 声 电 机 。
更新日期/Last Update: 2017-06-29