面向精密轉(zhuǎn)臺的成組超聲波電機驅(qū)動系統(tǒng)設計.pdf

1、現(xiàn)今精密轉(zhuǎn)臺在航空航天、儀器儀表、精密機械等領域應用越來廣泛，在部分領域發(fā)揮著極其重要的作用。傳統(tǒng)轉(zhuǎn)臺一般是由電磁電機驅(qū)動，但傳統(tǒng)電磁電機含有線圈和繞組等結(jié)構(gòu)，電機工作時會產(chǎn)生電磁輻射，會影響其他控制系統(tǒng)；電機在啟動或停止會產(chǎn)生較大波動，對轉(zhuǎn)臺上的測試設備產(chǎn)生很大影響。基于以上傳統(tǒng)電機驅(qū)動的缺點，本文采取新型電機驅(qū)動轉(zhuǎn)臺，即超聲波電機驅(qū)動。超聲波電機有電磁兼容性好、斷電自鎖、響應速度快等特點，可用于精密轉(zhuǎn)臺的驅(qū)動。本課題主要完成的工作如

2、下：
　　通過對轉(zhuǎn)臺驅(qū)動的要求，選取夾心結(jié)構(gòu)的超聲波電機振子，在此基礎上確定了電機的基本組成部分。通過對電機各組成部分的功能分析，確定各部分的結(jié)構(gòu)形式。對電機驅(qū)動端質(zhì)點進行運動軌跡分析，確定電機激勵信號的形式。確定激勵信號的輸入方法，使電機驅(qū)動斷電的運動振幅最大，并分析電機在一個周期內(nèi)的運行原理。根據(jù)電機各部分的功能選擇合適的材料，對電機進行仿真分析。根據(jù)單個振子的一階縱振頻率確定電機的大體長度，對左右振子耦合之后對電機進行模態(tài)分

3、析與諧響應分析，確定電機的具體尺寸。
　　設計單個超聲波電機測試系統(tǒng)，測試電機的電學參數(shù)及工作頻率，分析電機的運行特性；設計成組超聲波電機驅(qū)動轉(zhuǎn)臺測試系統(tǒng)的機械機構(gòu)，搭建實驗平臺和電學控制系統(tǒng)，檢驗電機裝配對轉(zhuǎn)臺本身參數(shù)帶來的影響；對轉(zhuǎn)臺速度、定位噪聲等參數(shù)進行測試，分析整個制系統(tǒng)的性能，驗證此驅(qū)動控制方式的正確性。
　　對電機進行實驗測試。電機工作頻率為40KHz，符合頻率設計要求。分析電機的頻率、電壓以及預壓力對電機速度