导读:本文包含了直线型超声电机论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:超声,电机,直线,控制系统,精密,步进,蝶形。
直线型超声电机论文文献综述
江超[1]（2013）在《直线型超声电机在复杂环境下的试验研究》一文中研究指出超声电机是一种新型的驱动器。它具有低速大转矩、响应快、不受磁场干扰以及断电自锁等优点，广泛地被应用于航空航天等领域。近年来，国外率先展开了在非常态环境下的超声电机驱动特性的基础性研究，国内关于超声电机在非常态环境下可靠性研究工作才刚刚起步。鉴于直线型超声电机的应用场合及其重要性，也需要对其进行在非常态环境下的试验研究。本文的目的旨在研究直线超声电机在非常态环境下运行的可靠性和性能的变化趋势，探究不同的环境因素对直线超声电机性能的影响规律。本次试验的对象定为双变幅杆V形直线超声电机。以预压力、环境温度以及环境压强为参数，在各种不同组合下进行非常态环境试验，得到该型超声电机的不同机械特性。首先，进行单一环境因素试验。设定预压力以及其中一个环境因素（温度或气压）为恒定，通过改变另一环境因素，得到电机性能的变化趋势，且为之后的复合环境试验做铺垫。其次，进行复合环境试验。同时改变预压力、环境温度以及环境气压，形成不同的复合环境，使电机在复合环境中工作并得到电机性能的变化趋势。通过对比不同试验的数据，最终确定了不同因素对电机性能的影响规律。再引入理论，分析并解释了该型直线超声电机在不同环境下性能的变化原因。最后，通过分析该直线电机在非常态环境下的运动趋势，从理论入手，设计出一种振子排列结构更加合理，性能更加强劲的直线电机。试验证明，该型电机具有良好的输出特性。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2013-12-01）
吕存璞[2]（2013）在《基于SOPC的直线型超声电机驱动控制系统的研究》一文中研究指出本课题来源于国家重点基础研究发展计划项目(973计划)(2011CB707602)；国家自然科学基金项目(51275229)。直线超声电机是利用压电陶瓷材料的逆压电效应进行工作的一种新型电机，它不需要转换机构就能产生直线运动，具有结构简单、响应速度快、分辨率高、断电自锁以及无电磁干扰等优点。因此，在航空航天、纳米技术、仪器仪表和精密定位等领域直线超声电机都有着广阔的应用前景。为了充分发挥直线超声电机的性能，研制出一套完善的驱动控制系统具有十分重要的意义。本文以双变幅杆V形直线超声电机为研究对象，设计了新型的驱动控制系统，该系统可以同时控制多台电机实现微纳米级的精密运动。驱动控制系统以Altera公司的FPGA（型号：EP3C40Q240C8）为核心,采用了基于Nios II软核的SOPC技术，把处理器、系统外设、DDS信号发生模块、光栅反馈计数模块及PID控制器模块都集成在FPGA中，从而大幅减少了驱动控制系统的体积，降低了系统功耗，也便于后期系统的改动升级，具有很强的通用性。电机运行的位置信息由高精度光栅编码器反馈给FPGA，构成一个完整的闭环控制系统。在软件设计方面，上位机发出指令，Nios II处理器接收分析该指令后，DDS模块产生相应的驱动信号驱动电机运行，依靠对位置信息的实时采集，实现对电机的精确控制。在完成了驱动控制器的设计后，本文针对直线超声电机精密运动平台展开了实验研究。首先测试了电机的最小步距，分析了不同驱动信号下电机的速度特性，通过PID算法对电机进行了速度控制。然后使用连续运动与小步进逼近相结合的方案提高了平台的定位精度。最后，控制多维直线超声电机精密平台完成了细胞穿刺等实验。实验结果表明，驱动控制系统能够同时控制多个电机完成各自方向上的精密运动，其最小步距低于50nm，定位精度为0.36μm。在本系统的控制之下，多维电机平台可以作为细胞操作手，用于生物工程等领域。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2013-12-01）
孙霖[3]（2012）在《基于DSP/FPGA的直线型超声电机驱动控制系统的研究》一文中研究指出本课题来源于国家重点基础研究发展计划项目(973计划)(2011CB707602)；NSFC-广东联合基金重点项目(U0934004)；国家自然科学基金项目(50975136，51275229)。为了提高我国的工业制造水平，特别是在精密零件设备方面的制造水平，一种基于直线超声电机的精密定位平台越来越展现出其重要性。区别于传统的电磁式电机，直线超声电机的原理来自于压电陶瓷材料的逆压电效应，它不需要转换机构就能产生直线运动、具有结构简单、响应快、断电自锁和分辨率高等优点。因此，可替代原有电磁电机，作为高精度定位的运动平台驱动装置。然而，要想最大限度的发掘出这种定位平台的优势，研制出一个适合直线超声电机的驱动控制系统是重中之重。本文主要从事直线超声电机的驱动与控制方面的研究，以双变幅杆V形直线超声电机为研究对象，以由其为核心的叁维运动平台为实验载体。所设计的驱动控制器可以同时用调幅调速、调频调速和调相调速叁个方式进行电机的有效控制。本设计的硬件部分由基于DSP/FPGA的主控制板和以功放/升压为主的主驱动板二者组成。主控制板上以TI公司的DSP芯片（型号：TMS320F28335）为核心，以Altera公司的FPGA芯片（型号：EP2C20）和其他功能模块为外设。电机运行的状态信息主要通过光栅尺反馈给DSP。控制部分、驱动部分以及反馈部分组成整个闭环控制系统。在软件方面，控制由上位机发起，当DSP接收到上位机的控制指令，对其进行算法分析，并将得到的控制字传给FPGA，FPGA产生相应的驱动信号后直接驱动电机运行。在完成了驱动控制器的设计后，本文主要进行了针对细胞穿刺的实验研究。首先，分析了不同驱动信号下电机的启动特性。然后研究了在固定增益PID和变增益PID算法下电机的稳定性。最后，解决了直线超声电机的漂移问题。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2012-12-01）
夏孝云,李华峰,姚志远[4]（2012）在《基于PSoC3的直线型超声电机精密定位系统》一文中研究指出针对某直线型超声电机设计了一种新型驱动控制系统。该系统利用新型嵌入式芯片PSoC3(Programmable System On Chip 3)作为主控制器,其内部丰富的功能模块可实现驱动信号产生及电机位移检测。对超声电机的脉冲响应特性进行了研究,采用脉冲数查表控制法最终实现了0.5μm的定位精度。系统能够接收上位机位置指令并可反馈当前位置和定位完成等信息,具有大行程、快速定位的优点。(本文来源于《第十七届中国小电机技术研讨会论文集》期刊2012-11-14）
于会民,王寅,陈乾伟,黄卫清[5]（2012）在《叁滚子结构夹持的直线型超声电机》一文中研究指出针对目前直线超声电机夹持装置存在的问题,提出了合理的夹持装置应满足的条件,并针对V型定子设计了新的夹持结构,基于叁滚子结构的夹持方案。通过电机的机械特性的测试及对比分析可以得出,新的夹持结构下电机的输出力得到显着提高,最大输出力由原来的20 N增至26.8 N。提出将电机的速度波动作为衡量其性能稳定性的指标,通过对比试验分析了影响电机性能稳定性的因素,并提出了改善电机稳定性的方法。(本文来源于《机械科学与技术》期刊2012年02期）
金家楣,泮振锋,钱富[6]（2011）在《阶梯圆柱形压电振子直线型超声电机》一文中研究指出针对现有直线型超声电机推力较小、效率不高的普遍现状,提出利用阶梯圆柱形压电振子驱动的直线型超声电机。其压电振子包含两组压电陶瓷单元,经逆压电效应激发阶梯形圆柱压电振子在两个正交方向上分别产生5阶弯曲振动,使振子两个圆盘形结构的表面质点形成椭圆运动,经摩擦作用于固定导轨,使振子组件沿导轨产生直线运动,进而构成直线型超声电机。采用有限元仿真方法确定结构尺寸,制作原理样机并进行了相关试验。原理样机获得如下性能:最大输出力为16.2N;最大速度为180mm/s;最大效率为38%;响应时间为24ms;步进分辨率为2μm。(本文来源于《振动.测试与诊断》期刊2011年06期）
李珊珊[7]（2011）在《直线型超声电机驱动的精密定位平台运动控制系统的研究》一文中研究指出精密定位技术的先进与否是衡量一个国家制造业综合实力的标志之一，对其研究具有较大的应用价值。为使精密定位平台达到微米或亚微米定位精度，必须对其驱动与运动控制算法进行深入的探讨。本文针对直线型超声电机驱动的精密定位平台的特点，设计了运动控制系统，并对运动控制系统的性能进行了分析及实验研究，主要完成了以下几个方面的工作：（1）由压电陶瓷材料的压电效应入手，分析驱动平台的蝶形直线超声电机的运行机理，由运行机理得出电机的叁种速度控制方式。对叁种控制方式比较后，选取调频调速作为系统的速度控制方式。（2）设计由二维运动平台、硬件平台和软件平台构成的精密定位平台运动控制系统。其中，硬件平台包括运动控制卡、驱动电路和光电编码器；软件平台包括数据采集处理算法和运动控制算法。在其共同作用下，实现运动平台的精密定位。（3）运动控制算法分为两大类：简单闭环控制和复合控制算法。在简单闭环控制模式下，对运动控制系统的定位性能进行分析，找出了影响系统定位精度的因素。为消除此因素的影响，针对系统的定位性能设计了复合控制算法。研究了系统在复合控制算法模式下的定位性能。（4）基于二维运动平台的结构特性，分析了运动控制系统双轴运动实现二维波形跟踪的可行性。在复合控制算法模式下，双轴交替运动，实现平台对方波、正弦波和圆形运动轨迹的跟踪。本项研究建立了精密定位平台的驱动、控制系统，揭示了平台的运动特性，研究了平台的精密定位算法，并进行了二维运动轨迹的波形跟踪，以上研究成果为进一步开展精密定位技术的研究及拓宽精密定位平台的应用领域奠定了较好的基础。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2011-12-01）
雷向红[8]（2011）在《基于杆纵振的直线型超声电机研究》一文中研究指出本课题是国家自然科学基金(编号:50807048)资助项目。超声电机是一种利用压电陶瓷的逆压电效应和摩擦作用,将定子超声频域的振动转换成转子或滑块的宏观运动的新型驱动微电机。直线型超声电机在精密装置的驱动和控制方面有着独特的优势,在精密仪器仪表、医疗、航天、机器人等高新技术领域有着广泛的应用前景。本文主要以实现基于杆纵振的直线型超声电机为目标,对这种直线型驻波超声电机的驱动机理、有限元分析与计算、设计、驱动控制电源设计和实验进行了研究,本文主要进行了如下内容的研究:1、系统的概述了直线型超声电机的定义和特点,研究了直线超声电机的国内外研究现状,指出了其研究意义和应用前景。对压电陶瓷和压电振子的相关特性进行了论述,同时研究了直线超声电机的工作原理。2、深入的研究了基于杆纵振的直线超声电机的运行机理。结合输入电压的时序阐明了电机振动激发的过程,从理论上推导了驱动质点的椭圆运动轨迹。分析定子的结构,用有限元的方法推导了定子的振动模型。用有限元软件对定子进行了结构参数的分析和设计,找到了调接频率一致性的方法。3、根据超声电机驱动电源的特点,研制了一种超声电机驱动电源,并分别论述了各个部分的工作原理和实现过程。根据超声电机的工作特点和直线超声电机的结构形式开发了一种基于阻抗角特性的反馈控制电路。4、根据超声电机的工作特点,对基于孤极电压的频率跟踪技术和基于阻抗角特性的频率跟踪技术进行了深入的分析和研究,分析和比较了两种跟踪方法的工作原理、特点和性能。5、进行了实验研究。研制了基于杆纵振的直线超声电机的样机和驱动控制电源一套,并对电机和控制电源进行了相关的性能实验,结果显示电机能够正常运行,控制系统能够实现维持电机运行状态恒定的功能;同时对两种控制方法进行了比较实验,验证了结论的正确性。(本文来源于《中国舰船研究院》期刊2011-04-01）
于会民,陈乾伟,黄卫清[9]（2011）在《柔性铰链结构夹持的直线型超声电机》一文中研究指出分析了直线型超声电机理想夹持模型与实际夹持模型的差别,并提出了实际夹持模型应满足的要求。针对南京航空航天大学精密驱动研究所研制的双变幅杆V型直线超声电机提出了基于柔性铰链结构的夹持方案,此方案显着地提高了电机的机械性能及稳定性,电机的最大输出力达28.8 N。通过实验研究了不同弹性元件对直线电机输出性能的影响,并对直线电机所使用的弹性元件提出了要求。(本文来源于《微电机》期刊2011年03期）
时运来,李珊珊,赵淳生[10]（2011）在《轮式直线型超声电机定子的动态设计和分析》一文中研究指出利用非统一截面梁在正交方向上的2个同形弯曲振动模态作为工作模态,设计了一种新型直线超声电机。基于有限元理论叙述了该定子的动态设计过程,对定子驱动足位置、压电陶瓷安装位置和定子的不同夹持方式进行了仿真计算,分析了不同阶次弯曲振动模态作为定子工作模态的优缺点以及不同支撑方式对定子振动模态的影响。制造了一台原理性样机,样机定子直径为10 mm,长为55 mm,重为30 g。在驱动电压峰峰值为200 V,驱动频率为49.52 kHz,摩擦副为陶瓷摩擦材料对不锈钢的情况下,电机空载速度为374 mm/s,最大推力为13 N,推重比达到了43∶1。(本文来源于《振动.测试与诊断》期刊2011年01期）
直线型超声电机论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本课题来源于国家重点基础研究发展计划项目(973计划)(2011CB707602)；国家自然科学基金项目(51275229)。直线超声电机是利用压电陶瓷材料的逆压电效应进行工作的一种新型电机，它不需要转换机构就能产生直线运动，具有结构简单、响应速度快、分辨率高、断电自锁以及无电磁干扰等优点。因此，在航空航天、纳米技术、仪器仪表和精密定位等领域直线超声电机都有着广阔的应用前景。为了充分发挥直线超声电机的性能，研制出一套完善的驱动控制系统具有十分重要的意义。本文以双变幅杆V形直线超声电机为研究对象，设计了新型的驱动控制系统，该系统可以同时控制多台电机实现微纳米级的精密运动。驱动控制系统以Altera公司的FPGA（型号：EP3C40Q240C8）为核心,采用了基于Nios II软核的SOPC技术，把处理器、系统外设、DDS信号发生模块、光栅反馈计数模块及PID控制器模块都集成在FPGA中，从而大幅减少了驱动控制系统的体积，降低了系统功耗，也便于后期系统的改动升级，具有很强的通用性。电机运行的位置信息由高精度光栅编码器反馈给FPGA，构成一个完整的闭环控制系统。在软件设计方面，上位机发出指令，Nios II处理器接收分析该指令后，DDS模块产生相应的驱动信号驱动电机运行，依靠对位置信息的实时采集，实现对电机的精确控制。在完成了驱动控制器的设计后，本文针对直线超声电机精密运动平台展开了实验研究。首先测试了电机的最小步距，分析了不同驱动信号下电机的速度特性，通过PID算法对电机进行了速度控制。然后使用连续运动与小步进逼近相结合的方案提高了平台的定位精度。最后，控制多维直线超声电机精密平台完成了细胞穿刺等实验。实验结果表明，驱动控制系统能够同时控制多个电机完成各自方向上的精密运动，其最小步距低于50nm，定位精度为0.36μm。在本系统的控制之下，多维电机平台可以作为细胞操作手，用于生物工程等领域。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
直线型超声电机论文参考文献
[1].江超.直线型超声电机在复杂环境下的试验研究[D].南京航空航天大学.2013
[2].吕存璞.基于SOPC的直线型超声电机驱动控制系统的研究[D].南京航空航天大学.2013
[3].孙霖.基于DSP/FPGA的直线型超声电机驱动控制系统的研究[D].南京航空航天大学.2012
[4].夏孝云,李华峰,姚志远.基于PSoC3的直线型超声电机精密定位系统[C].第十七届中国小电机技术研讨会论文集.2012
[5].于会民,王寅,陈乾伟,黄卫清.叁滚子结构夹持的直线型超声电机[J].机械科学与技术.2012
[6].金家楣,泮振锋,钱富.阶梯圆柱形压电振子直线型超声电机[J].振动.测试与诊断.2011
[7].李珊珊.直线型超声电机驱动的精密定位平台运动控制系统的研究[D].南京航空航天大学.2011
[8].雷向红.基于杆纵振的直线型超声电机研究[D].中国舰船研究院.2011
[9].于会民,陈乾伟,黄卫清.柔性铰链结构夹持的直线型超声电机[J].微电机.2011
[10].时运来,李珊珊,赵淳生.轮式直线型超声电机定子的动态设计和分析[J].振动.测试与诊断.2011
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