新型压电陶瓷驱动器的特性分析 被引量：8

1

作者 王社良 刘敏 樊禹江 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第22期153-156,共4页

讨论了一种基于压电陶瓷的新型叠堆驱动器,并阐述了其工作原理,推导出该驱动器的力学性能公式。基于压电陶瓷材料的机电耦合特性,运用ANSYS有限元软件对此驱动器进行了数值分析,研究了其驱动性能,分析结果表明,其输出位移和输出力均与... 讨论了一种基于压电陶瓷的新型叠堆驱动器,并阐述了其工作原理,推导出该驱动器的力学性能公式。基于压电陶瓷材料的机电耦合特性,运用ANSYS有限元软件对此驱动器进行了数值分析,研究了其驱动性能,分析结果表明,其输出位移和输出力均与输入电压呈线性关系,在较低电压下可获得较大变形量,且具有良好的动态响应特性。该叠堆压电驱动器结构简单、尺寸小、成本低,通过输入电压即可实现位移控制,可作为较好的自适应控制驱动器应用于智能摩擦阻尼器的驱动装置。 展开更多

关键词 叠堆型 压电陶瓷 驱动器 耦合 ANSYS有限元软件

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基于系统相似方法的叠堆型压电驱动器非线性动力学建模及实验研究 被引量：2

2

作者 官长斌 陈君 +1 位作者 汪旭东 焦宗夏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期15-20,共6页

根据机械系统与电气系统的相似方法,将叠堆型压电驱动器的非线性电-机械耦合模型完全转换到电气域内,建立其非线性相似电路模型;给出了非线性相似电路模型中迟滞因子的辨识方法,并对某款商用叠堆型压电驱动器进行了迟滞因子的辨识试验;... 根据机械系统与电气系统的相似方法,将叠堆型压电驱动器的非线性电-机械耦合模型完全转换到电气域内,建立其非线性相似电路模型;给出了非线性相似电路模型中迟滞因子的辨识方法,并对某款商用叠堆型压电驱动器进行了迟滞因子的辨识试验;基于非线性相似电路模型和迟滞因子的辨识结果,对该款叠堆型压电驱动器的非线性特性进行了仿真分析,得到了其非线性位移迟滞回线;仿真结果与试验结果吻合,证明了该建模过程与辨识方法的正确性。该建模方法在电气域内对叠堆型压电驱动器电-机械耦合特性及非线性迟滞特性进行描述,建模过程物理意义清晰且简单实用,对于研究压电驱动器的动态特性及控制算法具有实际意义。 展开更多

关键词 叠堆型压电驱动器 非线性建模 迟滞因子 系统相似方法

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叠堆型压电陶瓷驱动器的耦合模态分析 被引量：2

3

作者 沈晓晨 王志军 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2011年第1期116-118,共3页

为了研究压电陶瓷驱动器的驱动性能,分析了以PZT-5H为驱动元件的叠堆型驱动器,采用简化的等效器件建立了电学模型。基于压电陶瓷材料的机电耦合特性运用ANSYS有限元分析软件对叠堆型驱动器进行了计算分析,得出输入电压与输出位移呈近似... 为了研究压电陶瓷驱动器的驱动性能,分析了以PZT-5H为驱动元件的叠堆型驱动器,采用简化的等效器件建立了电学模型。基于压电陶瓷材料的机电耦合特性运用ANSYS有限元分析软件对叠堆型驱动器进行了计算分析,得出输入电压与输出位移呈近似线性关系,通过控制压电陶瓷两端电压来控制其位移。仿真结果验证了此方案的有效性和可行性。该驱动器在自适应弹药上具有潜在的应用价值,可为弹头的偏转驱动装置设计提供参考。 展开更多

关键词 叠堆型压电陶瓷 驱动器 模态分析 耦合

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压电型微驱动器 被引量：6

4

作者 徐锡林 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期67-70,共4页

提出了一种新的微纳米传动机构及其传动比的设计计算方法，并为实验所验证．介绍了一种亚微米量级的闭环测控系统，工作稳定可靠，测控精度高，为微驱动器的研制成功打下了坚实基础，确保其性能技术指标达到了设计要求．

关键词 微机械 微驱动器 连杆机构 压电型 换能器

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仿生型步进式旋转驱动器及其控制器

5

作者 杨宜民 李传芳 +3 位作者 周学才 李医民 章云 程良伦 《高技术通讯》 CAS CSCD 1995年第8期24-26,共3页

提出了一种新型旋转驱动器的仿生动作原理，并设计出基于这一动作原理的驱动器结构及其控制器。试验表明，这种驱动器具有精度高、步距范围宽（无级可调）、内藏传感器、输出特性好及抗负载扰动能力强等特点。它适用于光学、电子、航空... 提出了一种新型旋转驱动器的仿生动作原理，并设计出基于这一动作原理的驱动器结构及其控制器。试验表明，这种驱动器具有精度高、步距范围宽（无级可调）、内藏传感器、输出特性好及抗负载扰动能力强等特点。它适用于光学、电子、航空、航天、机器人、ＩＣ及超导、生物医学及遗传工程中的高精度直接驱动。 展开更多

关键词 仿生型 驱动器 压电元件 自动化设备

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T型压电变摩擦阻尼器性能试验与分析 被引量：8

6

作者 杨飏 欧进萍 刘光聪 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2005年第5期580-582,共3页

结合压电陶瓷驱动器和T型金属摩擦阻尼器的特点,提出了T型压电变摩擦阻尼器及其三种阻尼力模型.其次,设计并制作了最大阻尼力450 N、阻尼力可调倍数2.5～3倍的T型压电变摩擦阻尼器模型,并进行了可调阻尼力性能实验,得到了输入电压分别... 结合压电陶瓷驱动器和T型金属摩擦阻尼器的特点,提出了T型压电变摩擦阻尼器及其三种阻尼力模型.其次,设计并制作了最大阻尼力450 N、阻尼力可调倍数2.5～3倍的T型压电变摩擦阻尼器模型,并进行了可调阻尼力性能实验,得到了输入电压分别为常电压、位移和速度相关形变电压的阻尼力滞回曲线,试验结果与理论分析较吻合. 展开更多

关键词 压电陶瓷驱动器 T型摩擦阻尼器 可调阻尼力 性能试验

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压电型电液伺服阀控制方法研究 被引量：2

7

作者 曹锋 焦宗夏 +3 位作者 刘光聪 梁磊 刘小旭 张睿 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2008年第6期692-695,共4页

由于压电型电液伺服阀的阀芯采用两个对顶压电驱动器驱动,且压电驱动器固有的迟滞非线性,使两压电驱动器的输出具有很强的耦合作用,不能同步,从而使阀芯的运动速度、精度和平稳性降低。采用单纯的PID控制可以在一定程度上实现解耦控制,... 由于压电型电液伺服阀的阀芯采用两个对顶压电驱动器驱动,且压电驱动器固有的迟滞非线性,使两压电驱动器的输出具有很强的耦合作用,不能同步,从而使阀芯的运动速度、精度和平稳性降低。采用单纯的PID控制可以在一定程度上实现解耦控制,但其控制精度较低。提出了一种基于DRNN网络整定的PID控制器,它根据DRNN网络辨识的被控对象的Jacobian信息,在线调整PID控制器的比例、积分和微分参数,从而使DRNN网络整定的PID控制器很好地实现了阀芯的解耦同步控制。实验结果表明DRNN网络整定PID控制的综合性能优于常规PID控制。 展开更多

关键词 压电型电液伺服阀 压电驱动器 Jacobian信息 DRNN

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电极非对称对压电材料驱动性能的影响 被引量：3

8

作者 甘宽 李敏 孔岳 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2015年第3期430-436,共7页

采用有限元法分析了外加电压分别作用于交叉指型电极(IDE)压电纯陶瓷材料和压电纤维复合材料时的静电场分布,研究了IDE非对称及非对称的程度对某一厚度压电材料驱动性能的影响,讨论和比较了非对称程度由小变大对不同厚度压电材料驱动性... 采用有限元法分析了外加电压分别作用于交叉指型电极(IDE)压电纯陶瓷材料和压电纤维复合材料时的静电场分布,研究了IDE非对称及非对称的程度对某一厚度压电材料驱动性能的影响,讨论和比较了非对称程度由小变大对不同厚度压电材料驱动性能的影响,以及其变化对压电材料电场集中和应力集中的影响。研究结果表明,对于压电纯陶瓷材料,在厚度较小时,电极非对称对驱动性能的影响不明显。随着厚度的增加,电极非对称程度越大,对驱动性能的影响越大,总体是使驱动应变下降。不管压电材料的厚度如何变化,在增大电极非对称的程度时,电场的不均匀性总是呈增大趋势。电极非对称程度的提高对厚度较小的压电材料的驱动应力提高明显,且应力集中程度无明显增大。对于压电纤维复合材料,电极与压电纤维之间夹层厚度越大,则非对称程度增大的影响越大。 展开更多

关键词 压电驱动器 有限元法 交叉指型电极 非对称 驱动特性 静电场

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基于区间二型T-S模糊系统的压电迟滞特性建模 被引量：2

9

作者 陈圣鑫 赵新龙 +1 位作者 苏强 苏良才 《压电与声光》 CAS 北大核心 2020年第6期843-847,853,共6页

为了辨识压电驱动器中固有的迟滞特性,提出了一种基于区间二型Takagi-Sugeno(T-S)模糊系统的建模方案。首先,引用垂直距离公式替换传统的误差计算公式,使聚类算法与所辨识的超平面结果直接相关联,并提出了改进的区间二型模糊C回归模型(F... 为了辨识压电驱动器中固有的迟滞特性,提出了一种基于区间二型Takagi-Sugeno(T-S)模糊系统的建模方案。首先,引用垂直距离公式替换传统的误差计算公式,使聚类算法与所辨识的超平面结果直接相关联,并提出了改进的区间二型模糊C回归模型(FCRM)聚类算法用于模糊空间的划分,提高了区间划分精度。其次,针对超球型高斯隶属度函数与超平面型聚类算法结构不匹配的问题,引入了与超平面相匹配的超平面隶属度函数完成模糊前件参数的辨识,并利用最小二乘法完成模糊后件参数的辨识。最后,利用上述方案完成了压电驱动器迟滞特性的建模。实验结果证明该方案是有效的。 展开更多

关键词 压电驱动器 迟滞非线性 Takagi-Sugeno(T-S)模糊系统 模糊C回归模型 区间二型模糊集

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THUNDER元件热机电耦合动力学分析

10

作者 王小兵 刘应华 陈建军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期42-48,共7页

针对THUNDER型压电驱动器这一类特殊结构形式,提出一种包含4个位移节点,8个温度节点和2个电势节点的热机电耦合混合有限元模型,并基于虚功原理推导了热机电耦合有限元方程。针对物理属性截然不同的冷却阶段、再极化阶段和驱动阶段开展... 针对THUNDER型压电驱动器这一类特殊结构形式,提出一种包含4个位移节点,8个温度节点和2个电势节点的热机电耦合混合有限元模型,并基于虚功原理推导了热机电耦合有限元方程。针对物理属性截然不同的冷却阶段、再极化阶段和驱动阶段开展了动力学研究,并利用初始位移这一变量将它们有机地联结起来;系统地分析了该类驱动器的热机电耦合问题。数值算例表明:该混合有限元模型具有良好的计算精度;THUNDER型压电驱动器的驱动性能与其制造过程密切相关,且其驱动位移与外载荷的凹曲线关系使其具有良好的综合驱动性能;在实际应用中,当温度发生变化时,热应变对驱动性能具有重大影响,而焦电效应的影响相对较小但仍十分明显,体现出对THUNDER型压电驱动器开展热机电耦合动力学研究的重要性。 展开更多

关键词 thunder型压电驱动器 热机电耦合 动力学 有限元 数值仿真

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轴向压缩悬臂梁压电双晶片动静态特性研究 被引量：1

11

作者 胡凯明 文立华 王荔豪 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2014年第2期198-201,共4页

研究施加轴向压缩力于悬臂梁压电双晶片端部以增大端部输出位移和力的问题,对其进行了有限元分析,并推导了弹性力学解析解及模态方程,得到了符合程度较好的结果。研究结果表明,在120V电压及5.5N轴向力作用下,端部阻塞力达0.25N,输出位... 研究施加轴向压缩力于悬臂梁压电双晶片端部以增大端部输出位移和力的问题,对其进行了有限元分析,并推导了弹性力学解析解及模态方程,得到了符合程度较好的结果。研究结果表明,在120V电压及5.5N轴向力作用下,端部阻塞力达0.25N,输出位移较原来增大3倍以上(达5mm),而一阶特征频率随轴向力增大而加速减小。当轴向力达到一阶临界屈曲时,一阶特征频率趋于0,但当轴向力取一阶屈曲力的70%时,其1阶固有频率仍有45Hz,相较于普通伺服舵机有较大的优势,可有效提高微小型飞行器的操稳性。 展开更多

关键词 压电驱动器 悬臂梁 有限元分析 解析模型 伺服舵机 微小型飞行器

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机器人柔性臂的扭转振动主动控制研究 被引量：4

12

作者 魏燕定 吕永桂 +2 位作者 吕存养 文耀华 陈子辰 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1761-1764,1810,共5页

针对具有两连杆结构的空间机器人,设计了一种压电驱动器来抑制空间机器人柔性臂的扭转振动.采用拉格朗日方程和假设模态法对此机器人系统进行了理论建模,并建立了考虑随机干扰的状态空间表达式,基于随机最优控制理论设计了线性二次型高... 针对具有两连杆结构的空间机器人,设计了一种压电驱动器来抑制空间机器人柔性臂的扭转振动.采用拉格朗日方程和假设模态法对此机器人系统进行了理论建模,并建立了考虑随机干扰的状态空间表达式,基于随机最优控制理论设计了线性二次型高斯(LQG)状态反馈控制器.仿真结果表明,该主动控制策略能够有效衰减机器人柔性臂的扭转振动,从而提高了末端执行器的定位精度. 展开更多

关键词 机器人柔性臂 扭转振动 压电扭转驱动器 主动控制 线性二次型高斯控制

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