平面超声电机的设计与控制

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2、；化器仪表工程Ｊ；黃；＇＇＇＇＂■－巧献■：研梵著趙寅驱动：－’＇．：Ｉ：论义完成日斯；２０１５年０４月２０日．、、．寒處：独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研巧成果。尽，我所知除了文中特别加Ｗ示注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得山东理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：时间：沒年如／曰ｆ苟诚／关于论文使用授权的说明、：本人完全

3、了解山东理工大学有关保留使用学位论文的规定，即学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅；学校可用不同方式在不同媒体上发表、１传播学位论文的全部或部分内容，可＾采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此协议）－ｌ／研究生签名：时间：年〇！日９＾＾２巧／ｊ导师签名：苗冷為时间：Ｗ年知问氏《学位论文出版投权书》本人完全同意《中国优秀博硕±学位论文全文数据库出版章程》＂＂＂（ｉ＾ｉ？下简称章程），愿意将本人的学位论文提交中国学术期刊（光＂盘版）电子杂志社在《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》

4、中全文发表。《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》可レッレッ电子、网络及其它数字媒体形式公开出版，并同意编入《中国知识资源总库》，在《中国博硕±学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播，同＂＂意按章程规定享受相关权益。ｆｋ巧作者寐名Ｉ司庚导师篇名；／巧＆年＾月｜（日年月／日￣—研巧生学号ｌ〇４３３ＺＷ〇２７４院系｜！击Ｌ奋银ＪＩ所在扣化山东理工大学硕士学位论文摘要摘要超声电机作为近几十年来发展起来的新型电机，具有结构简单、位移分辨率高、响应速度快、无电磁干扰、能在真空中工作等优点，在很多领域已经开始应用。与电磁式电机相比，超声电机发展时间

5、短暂，理论不够成熟，对本身结构、材料、工作环境的稳定性要求比较严格，驱动系统设计不完善，针对超声电机存在的这些问题，本文设计了一种新型正交型平面超声电机。本文主要任务：（1）超声电机结构的设计。首先进行超声电机材料的选择与分析，其中压电陶瓷作为系统的能量转换元件，对工作环境要求比较苛刻，而且很多因素都会对其工作性能产生影响，通过对这些影响因素的分析，提出解决方案，设计了检测压电陶瓷，便于超声电机工作情况的反馈。（2）利用有限元，在超声电机结构模型的基础上，对超声电机换能器进行模态简并。通过对灵敏度分析，确定其纵弯频率21774Hz。并利用有限元瞬态分析法，以超声电机X轴方向的运动为

6、例，对超声电机进行运动分析，建立超声电机运动方程，推导出超声电机驱动足上质点做椭圆运动机理。（3）设计了超声电机驱动电源。通过对超声电机工作时影响因素的分析，设计了频率跟踪系统，保证超声电机在工作环境发生变化时能够正常的运行。并对超声电机样机进行性能测试，分析不同输入信号对超声电机性能的影响。关键词：平面超声电机；频率跟踪；有限元；模态简并；性能测试I山东理工大学硕士学位论AbstractAbstractAsanewtypeofmotordevelopedinrecentyears,ultrasonicmotor,hastheadvantagesofsimplestructure,

7、highresolution,fastresponse,noelectromagneticinterference,andcanworkinavacuumandsoon,hasbeenusedinmanyfields.Butcomparedwithelectromagneticmotor,theultrasonicmotordevelopmenttimeisshort,thetheoryisnotmatureenough,thestabilityofthestruct