本文關(guān)鍵詞：基于一次逆、二次正壓電效應(yīng)自感知執(zhí)行器的研究

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【摘要】：微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）產(chǎn)業(yè)近幾年來(lái)在諸多領(lǐng)域發(fā)展迅猛。在科研領(lǐng)域和日常生活領(lǐng)域，都運(yùn)用了大量MEMS器件。在未來(lái)幾十年，MEMS器件會(huì)向著更小體積、更高集成度、更低功耗、更多功能的方向發(fā)展，有望替代機(jī)電系統(tǒng)中傳統(tǒng)機(jī)械和電氣系統(tǒng)器件，引起一場(chǎng)更小、更輕、性能更強(qiáng)的器件革命。 目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)基于壓電效應(yīng)自感知執(zhí)行器的研究，仍是以傳統(tǒng)壓電效應(yīng)理論為主，使用同一壓電體，利用一次正、逆壓電效應(yīng)分別作為傳感器和執(zhí)行器的設(shè)計(jì)原理。本文主要研究基于一次逆、二次正壓電效應(yīng)的自感知執(zhí)行器，它是對(duì)傳統(tǒng)正、逆壓電效應(yīng)研究的深入與提高，無(wú)論是對(duì)壓電理論體系的發(fā)展與完善，還是對(duì)微機(jī)電系統(tǒng)中傳感器和執(zhí)行器的集成均具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。 本文進(jìn)行了壓電自感知執(zhí)行器理論的深入研究。在一次逆壓電效應(yīng)理論的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步進(jìn)行二次正壓電效應(yīng)的理論研究，為壓電自感知執(zhí)行器的應(yīng)用提供理論依據(jù)。在理論基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一次逆、二次正壓電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)，使用壓電陶瓷進(jìn)行一次逆、二次正壓電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究，，實(shí)現(xiàn)了在同一壓電體上利用一次逆、二次正雙向效應(yīng)完成傳感器與執(zhí)行器集成一體化過(guò)程中的信號(hào)分離、提取和解耦。文中提出將基于一次逆、二次正壓電效應(yīng)的自感知執(zhí)行器應(yīng)用到微流量控制領(lǐng)域，實(shí)驗(yàn)結(jié)論驗(yàn)證了壓電自感知執(zhí)行器應(yīng)用于微流量控制領(lǐng)域的可行性，從而證實(shí)了壓電自感知執(zhí)行器理論的實(shí)用性。 本文對(duì)壓電陶瓷疊堆的非線性、遲滯、重復(fù)性等基本特性進(jìn)行理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，通過(guò)對(duì)非線性、遲滯、重復(fù)性等固有特性成因進(jìn)行了分析，得到壓電陶瓷自感知執(zhí)行器誤差產(chǎn)生的原因，為提高壓電陶瓷自感知執(zhí)行器控制精度提供理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：自感知執(zhí)行器 傳感器與執(zhí)行器集成一體化 一次逆壓電效應(yīng) 二次正壓電效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：黑龍江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH-39;TP215
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 課題來(lái)源及研究意義10-11
• 1.2 壓電傳感器和執(zhí)行器的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀11-17
• 1.2.1 壓電傳感器發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 壓電執(zhí)行器發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3 壓電自感知執(zhí)行器的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀17-19
• 1.4 論文研究的主要內(nèi)容19-20
• 第2章 壓電效應(yīng)理論基礎(chǔ)20-29
• 2.1 壓電效應(yīng)、壓電體邊界條件和壓電方程20-24
• 2.1.1 壓電效應(yīng)理論基礎(chǔ)20-22
• 2.1.2 壓電體的邊界條件22
• 2.1.3 壓電方程22-24
• 2.2 壓電材料分類24-25
• 2.3 壓電陶瓷的人工極化和壓電機(jī)理25-27
• 2.3.1 壓電陶瓷的人工極化25
• 2.3.2 壓電陶瓷的壓電機(jī)理25-27
• 2.4 自感知執(zhí)行器的理論基礎(chǔ)27-28
• 2.4.1 結(jié)構(gòu)集成的自感知執(zhí)行器27
• 2.4.2 功能集成的自感知執(zhí)行器27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 壓電陶瓷疊堆誤差特性研究29-43
• 3.1 引言29
• 3.2 壓電陶瓷疊堆的非線性特性29-35
• 3.2.1 壓電陶瓷疊堆非線性特性實(shí)驗(yàn)研究29-30
• 3.2.2 壓電陶瓷疊堆非線性成因分析30-35
• 3.3 壓電陶瓷的遲滯特性35-38
• 3.3.1 壓電陶瓷疊堆遲滯特性的實(shí)驗(yàn)研究35-37
• 3.3.2 壓電陶瓷疊堆遲滯誤差成因分析37-38
• 3.4 壓電陶瓷疊堆的重復(fù)性特性38-40
• 3.5 壓電陶瓷疊堆的蠕變特性40-42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 第4章 基于壓電陶瓷疊堆的自感知執(zhí)行器實(shí)驗(yàn)研究43-54
• 4.1 主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備43-46
• 4.2 一次逆壓電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究46-49
• 4.2.1 一次逆壓電效應(yīng)理論分析及實(shí)驗(yàn)46-47
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論數(shù)據(jù)對(duì)比分析47-49
• 4.3 二次正壓電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究49-53
• 4.3.1 二次正壓電效應(yīng)理論分析及實(shí)驗(yàn)49-51
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論數(shù)據(jù)對(duì)比分析51-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 第5章 壓電自感知執(zhí)行器的研究54-64
• 5.1 壓電自感知執(zhí)行器的解耦與應(yīng)用54-59
• 5.1.1 基于電橋電路解耦的方法54-55
• 5.1.2 基于觀測(cè)器的自感知執(zhí)行器55-56
• 5.1.3 基于時(shí)分復(fù)用的自感知執(zhí)行器56
• 5.1.4 基于積分器的自感知執(zhí)行器56-58
• 5.1.5 壓電自感知執(zhí)行器應(yīng)用領(lǐng)域研究58-59
• 5.2 一次逆、二次正壓電效應(yīng)自感知執(zhí)行器的設(shè)計(jì)59-61
• 5.3 一次逆、二次正壓電效應(yīng)自感知執(zhí)行器在微流量控制領(lǐng)域的應(yīng)用61-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論64-65
• 參考文獻(xiàn)65-71
• 致謝71-72
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文72

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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本文編號(hào)：783137