行波型超声马达的数学模型

简介了超声马达的结构和工作原理,针对超声马达结构特殊、机理复杂的特点,从控制的角度出发,采用系统辨识的方法,建立了行波型超声马达的三种数学模型,实验结果证实了模型的有效性。     

复合型超声马达的数值研究

利用等效电路，对复合型超声马达进行了数值分析．为该型马达的性能分析和设计提供了理论依据．     

纵扭复合型超声马达共振频率的研究

对夹心式纵扭复合型超声马达的共振频率进行了研究.研究分析表明,负载因子同超声马达的共振频率有密切的关系,负载因子越大,超声马达工作时的共振频率下降的越多.因此,超声马达工程设计中应尽量选用声阻抗大的材料作为超声马达定子以确保其共振频率最小程度的受负载的影响.纵扭复合型超声马达共振频率的理论值与测试值基本符合.     

自校正超声步进马达

臬校正超声步进马达是一种新型马达,文章介绍了这种马达的基本原理,并给出了几个具体的例子。文中还探讨了目前这方面研究中存在的问题及发展趋势。     

压电超声微马达的研究

介绍了压电超声微马达在国内外的主要研究成果，比较了各类型微马达的优缺点，提出了作者发展压电微马达的几点建议。     

行波超声马达摩擦材料的研究

行波超声马达是一种靠摩擦力直接驱动的新型驱动器。其中摩擦材料的优劣对于行波超声马达的工作性能和使用寿命有直接的影响。该文提出了一种以超高分子量聚乙烯为基体的摩擦材料，并掺入多种无机徽粒和高分子化合物改善其性能，对制得的摩擦材料样品进行了摩擦学分析和应用于马达的对比实验，从理论和实验的角度提出了行波超声马达用摩擦材料对各摩擦学参数的要求。     

行波超声马达压电振子的分区与极化工艺

提出并研制了一种新型定子结构的圆板型波超声马达，针对压电振子的分区和极化工艺，提出了一种不同于传统方法的新设想。对实验马达测试表明，提出的新设想具有优越的工艺性和实用性。     

换能器式直线超声马达

提出了一种仿行波双向超声波直线马达。该马达具有结构和驱动简单,可方便地实现正反向中运动等优点。在分析了该马达基本原理的基础上,研制了试验样机。样机的性能参数为：激励频率21．46kHz,预紧力3．2N时对应的最大移动速度为400mms/,预紧力1．6N时对应最大推力为2．1N.     

复合型超声马达驱动转矩的分析

以复合型超声马达为研究对象,分析了在不同情况下的最大输出转矩,通过实验研究了超声振动产生的悬浮力对极限输出转矩振动应满足的条件,为准确设计复合型超声马达提供了依据。     

基于激光散斑技术的超声马达定子的实验研究

给出了利用激光散斑测振技术实现超声马达定子谐振频率、振型的实验结果和分析。在简要介绍激光电子散斑测振的原理及装置的基础上,研究了超马达定子在不同的谐振频率下的振型。研究结果表明,利用激光散斑技术实现的定子实验研究,对研究与开发高性能超声马达具有重要的指导意义。     

基于非线性系统描述的超声马达鲁棒跟踪控制

针对行波型超声马达,在非线性系统描述的数学模型基础上,采用了一种新的鲁棒控制方案．该控制器由标称控制器和鲁棒补偿器两部分构成。首先,针对标称系统设计标称控制器得到期望的输出跟踪特性,然后加上鲁棒补偿器,实现鲁棒特性。可以证明,鲁棒稳定性、鲁棒静态特性、鲁棒瞬态特性以及鲁棒跟踪特性可同时得到．仿真和实验结果都表明了控制方案的有效性,而且该控制器结构简单、参数可在线调整.     

基于参考模型的超声电机模糊自适应控制

针对由日本新生公司生产的USR系列超声电机构成的速度伺服系统提出了一种新的控制方案——基于参考模型的模糊自适应控制。该控制器由参考模型、PI控制器、模糊自适应调节器构成,PI控制器的比例系数的增量△Kp和积分系数的增量△Ki根据模糊自适应调节器模糊推理的结果确定,使得控制器的参数能够随着被控对象参数的变化而改变,从而保证系统的响应跟踪参考模型的输出响应。实验结果表明该控制方案优于一般的PI控制器和模糊PI控制器,并且简单易行,通用性强。     

直线超声马达研究进展

简述了近十年来直线超声马达的研究进展,分析了超声马达在结构设计和摩擦驱动等方面的关键问题。分析表明,开发新型原理的超声马达方兴未艾,但接触型马达为目前直线马达的主要发展方向。本体结构简化、驱动性能增强、工作效率及稳定性提高,是超声马达结构设计时应考虑的目标和任务。但接触型直线马达正常工作过程就是定/动子间的高频冲击磨损过程,定动子间摩擦学设计至关重要。另外,装配预紧力、接触间隙和磨损过程等引起的非线性问题,在马达设计制造和使用维护中应给予关注。最后,探讨了马达使用性能及运行寿命的影响因素,并总结了直线超声马达工作过程中的能量损失缘由和噪声产生机理。     

压电陶瓷材料对超声马达性能的影响

考察了３种不同性能的压电陶瓷材料,即偏硬性的铌镁－铌锰－锆钛酸铅（ＰＭＭＮ－ＰＺＴ）、软件的铌镁－铌镍－锆钛酸铅（ＰＭＮ－ＰＮＮ－ＰＺＴ）和性能介于二者之间的经ＭｎＯ２添加改性的ＰＭＮ－ＰＮＮ－ＰＺＴ对压电马达性能的影响。利用这３种压电陶瓷材料作为一种摇头式压电超声马达的定子换能器,分别考察了它们对转速、力矩输出、效率和定子换能器的频带宽度等性能的影响。作为对比,也考察了研制的压电马达和日本同类压     

行波超声电机移动系统的动态研究

在仿真的基础上优化设计行波超声电机驱动系统，满足控制系统对高频驱动信号的变频、变压、变相位差的要求，利用驱动逆变电路的拓扑结构实现柔性控制以解决超声电机的驱动问题如电机结构的不平衡、两相逆变驱动电路的不平衡所造成的行波质量问题，在系统行波形成层面上控制振动参量，使驱动系统在一定范围内满足电机动态控制的要求。     

机器人的超声电机驱动及其控制研究

研究了超声电机在机器人中应用的可行性，探讨了行波超声电机（USM）的调速机理和调相伺服特性；引入了调相驱动的实现方法。针对超声电机驱动特点，在机器人动力学分析基础上，研究了动力学模型的线性化和解耦问题，提出了PD控制与前馈补偿相结合的机器人位置的控制方法。     

超声电机驱动关节机器人位置反馈控制研究

利用超声电机低速大转矩特性,实现了三关节机器人的直接驱动;通过改变超声电机的工作频率实现对其运行速度的控制。结合超声电机的运行特点,运用和比较了多种PID位置反馈控制方式,实践证明,在确保超声电机和机器人工作平稳的前提下,采用梯形积分的PID位置反馈控制效果最好。     

基于Labview的超声电机测控系统的研究

利用虚拟仪器技术和PCI6115高速数据采集卡开发出一种频率、相位差、幅值可调的高性能超声电机测控系统。与传统测控方法相比，该系统具有硬件简单、功能较为完善、测试准确度高等特点。利用Labview内嵌的matlab子程序使系统具有灵活而又强大的信号处理能力，且能为以后的控制理论和算法的应用提供一个很好的平台。