相比與傳統(tǒng)電磁電機(jī),壓電驅(qū)動(dòng)器可以以更小的體積實(shí)現(xiàn)快速精密定位,且其工作特性在電磁干擾環(huán)境中不會(huì)改變,這些優(yōu)勢(shì)使得壓電驅(qū)動(dòng)器獲得精密驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域的青睞,獲得了較為廣泛地應(yīng)用。近些年,隨著精密驅(qū)動(dòng)裝備的要求不斷提升,壓電驅(qū)動(dòng)器的研究也在不斷深入。目前,壓電驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)重點(diǎn)研究方向是實(shí)現(xiàn)大行程納米定位,壓電驅(qū)動(dòng)器的本體結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)器電源以及控制方法會(huì)影響到驅(qū)動(dòng)器的定位精度。因此,對(duì)于壓電驅(qū)動(dòng)器及其控制系統(tǒng)的研究具有重要意義。首先,本文提出了一種新型的步進(jìn)式壓電驅(qū)動(dòng)器,該壓電驅(qū)動(dòng)器主要由兩個(gè)縱彎復(fù)合型換能器和一個(gè)動(dòng)子組成�；趬弘婒�(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu),詳細(xì)地分析了其驅(qū)動(dòng)原理,確定利用換能器的縱向運(yùn)動(dòng)對(duì)動(dòng)子進(jìn)行箝位,而彎曲運(yùn)動(dòng)用于驅(qū)動(dòng)動(dòng)子直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);分析了兩個(gè)換能器運(yùn)動(dòng)時(shí)所需要的四路激勵(lì)信號(hào),確定通過(guò)改變四路激勵(lì)信號(hào)之間的相位差可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)子運(yùn)動(dòng)方向的控制。建立了換能器的參數(shù)化有限元模型,對(duì)換能器進(jìn)行模態(tài)仿真和靜力學(xué)仿真,優(yōu)化并確立了換能器的結(jié)構(gòu)參數(shù),并進(jìn)一步驗(yàn)證了壓電驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)原理。為了測(cè)試壓電驅(qū)動(dòng)器的特性,制作了壓電驅(qū)動(dòng)器樣機(jī)。其次,針對(duì)本文所提出的步進(jìn)式壓電驅(qū)動(dòng)器,研制了一款驅(qū)動(dòng)電源。該電源主要包括直流...

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 步進(jìn)式壓電驅(qū)動(dòng)器的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 驅(qū)動(dòng)器電源的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述簡(jiǎn)析
    1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 步進(jìn)式壓電驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 壓電驅(qū)動(dòng)器的基本結(jié)構(gòu)模型
    2.3 壓電驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)原理
    2.4 有限元模型建立與仿真
    2.5 壓電驅(qū)動(dòng)器樣機(jī)與阻抗測(cè)試
        2.5.1 壓電驅(qū)動(dòng)器樣機(jī)
        2.5.2 阻抗測(cè)試
    2.6 本章小結(jié)
第3章 驅(qū)動(dòng)器電源與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.1 引言
    3.2 驅(qū)動(dòng)器電源設(shè)計(jì)
        3.2.1 電源總體方案
        3.2.2 電路設(shè)計(jì)
        3.2.3 PCB設(shè)計(jì)
        3.2.4 電源實(shí)物制作
    3.3 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        3.3.1 控制系統(tǒng)總體方案
        3.3.2 控制系統(tǒng)硬件準(zhǔn)備
        3.3.3 控制系統(tǒng)軟件準(zhǔn)備
        3.3.4 控制程序設(shè)計(jì)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 實(shí)驗(yàn)測(cè)試與分析
    4.1 引言
    4.2 驅(qū)動(dòng)器電源性能測(cè)試
        4.2.1 直流穩(wěn)壓電路測(cè)試
        4.2.2 線(xiàn)性放大電路測(cè)試
    4.3 換能器輸出特性測(cè)試
        4.3.1 輸出位移重復(fù)性
        4.3.2 輸出位移與電壓幅值的關(guān)系
        4.3.3 輸出位移響應(yīng)時(shí)間與電壓幅值的關(guān)系
        4.3.4 加速度測(cè)試
    4.4 直線(xiàn)壓電驅(qū)動(dòng)器輸出特性測(cè)試
        4.4.1 步距位移曲線(xiàn)
        4.4.2 輸出速度與電壓幅值的關(guān)系
        4.4.3 輸出速度與電壓頻率的關(guān)系
        4.4.4 速度與負(fù)載曲線(xiàn)
    4.5 PID閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)
        4.5.1 位置定位精度測(cè)試
        4.5.2 正弦位移曲線(xiàn)動(dòng)態(tài)跟蹤
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果
致謝



本文編號(hào)：3848587