国家教育部博士点基金(20124404110003)
- 作品数：6 被引量：23H指数：3
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- 相关领域：电气工程电子电信自动化与计算机技术机械工程更多>>
- 宏微运动一体化压电直线电机驱动电路设计被引量：6
- 2015年
- 宏微运动一体化压电直线电机能实现大行程高速宏观运动和小行程高分辨率微观运动。针对宏微运动一体化压电直线电机对驱动信号的要求,设计了一种驱动电路。该驱动电路由单相桥式晶闸管整流电路、半桥DC-DC开关电路,2相逆变桥电路和TMS320F28335控制器组成。控制器产生晶闸管触发脉冲和2路PWM信号分别控制桥式晶闸管整流电路和半桥DC-DC电路输出直流电压(0~±1000V)。直流电压经过2相逆变桥电路变换成电机宏运动所需的准正弦驱动信号或微运动所需的正负直流驱动信号。实验结果表明,该驱动电路能输出理想的正弦信号驱动电机稳定运行,其输出电压与驱动频率均可进行独立连续调节;能够使电机两端直流电压极性和电压幅值(0~±1 000 V)任意变化,满足微运动驱动需求。
- 龙涛元张铁民廖贻泳
- 关键词：压电直线电机交流驱动宽电压
- 宏/微双重驱动的新型直线电机研究被引量：3
- 2015年
- 大行程、高精度,同时易于小型化的移动机构是先进制造业等领域要解决的关键问题之一,综述了现有宏/微双重驱动机构和直线超声电机的研究进展和存在问题,提出了一种宏微双重驱动新型直线压电电机,使其既能与超声电机一样,直接驱动、响应快、不受磁场干扰实现宏驱动;又能与微驱动一样,精密定位,实现微驱动,并把宏微运动结合起来,在一个电机上同时实现宏微驱动,通过有限元分析软件,计算复合振子的振动模态和静态变形,分析了宏微驱动原理,给出了宏微驱动新型直线电机驱动电源的设计方案。
- 张铁民
- 关键词：直线电机超声电机微驱动
- 大行程高精度驱动系统的研究被引量：5
- 2013年
- 首先对大行程高精度驱动系统结构研究进展进行介绍和评述,其次针对目前大行程高精度宏微两级定位系统结构复杂,体积大,驱动控制困难等问题,提出研究具有宏微双重运动功能的单一驱动结构将是大行程高精度驱动定位系统的发展方向;指出将超声电机与压电微驱动器结合成为单一驱动器将是大行程高精度驱动系统的一个发展方向;最后对单级超声电机宏微驱动系统建模方法、位置控制策略的研究进展进行了综述,指出了单级宏微驱动的超声电机研究的主要难点。
- 邢航张铁民杨秀丽张建桃漆海霞
- 关键词：大行程超声电机
- 宏微直线压电电机微驱动机构设计与分析被引量：3
- 2017年
- 为了解决宏微驱动直线压电电机微驱动位移较小、对宏动定位误差的补偿能力不足的问题,提出一种宏微驱动钹型直线压电电机。采用钹型复合压电叠堆为驱动单元替换压电陶瓷片组成的压电叠堆,实现轴向位移的一次放大,通过弹性拨齿的柔性铰链结构将钹型压电叠堆输出的微位移二次放大。该电机可在特定的驱动频率、工作电压和相位差下实现振子振动模态下的超声驱动,也可以通过微位移放大机构实现静态变形的微驱动(蠕动)。建立了该直线压电电机的三维有限元模型,利用有限元软件分别对弹性拨齿、钹型压电叠堆和复合振子进行静力学分析和静态优化设计。有限元仿真表明:基于柔性铰链结构的弹性拨齿经过优化后,最小刚度小于钹型压电叠堆的最小刚度;在相同条件下,优化后钹型压电叠堆沿轴向方向的静态变形量比由压电陶瓷片组成的压电叠堆的静态变形量提高了8.45倍;采用基于柔性铰链结构的弹性拨齿和钹型压电叠堆组成的复合振子的拨齿质点沿水平方向的静态位移量比优化前提高了12.1%,大幅提高了微驱动对宏动定位误差的补偿能力,为压电电机微驱动的结构设计及优化提供依据。
- 张铁民李晟华李晟华梁莉曹飞曹飞
- 关键词：压电电机微驱动柔性铰链
- 宏微压电驱动器的电源设计与试验被引量：11
- 2015年
- 针对超声电机与压电微驱动器对驱动电源的要求,设计出一种既能驱动超声电机又能驱动压电微驱动器的驱动电源,该驱动电源由可调变压器、半桥模块及以高性能数字信号处理(DSP)芯片TMS320F28335为核心的控制器组成。该电源驱动超声电机时,电源输出相位差、频率均较大范围连续可调的二相超声频率交流电;驱动压电驱动器时,电源输出较大范围连续可调的直流电。对行波型旋转超声电机及钹型压电驱动器的系列驱动试验表明该电源能同时满足超声电机和压电驱动器的驱动要求。
- 张铁民许志林曹飞邢航廖贻泳庄晓霖
- 关键词：压电驱动电源
- 基于DSP的压电电机的驱动系统性能测试与分析被引量：1
- 2017年
- 针对高端制造装备对大行程、高精度直线运动机构的广泛需求,研究集宏微运动于一体的新型直线压电电机,提出交流宏驱动和直流微驱动两种工作模式,建立集宏微两种驱动方式于一体的驱动系统。驱动系统输出两相交流电压,相位-90~90°、频率10~60kHz、电压幅值0~400V之间连续可调,输出直流电压在0~400V动态可调,实现了交直流电压无缝转换。系统以TI公司提供的DSP28335为主控芯片进行驱动控制,运放芯片PA85搭建线性直流式放大电路。同时,考虑受被控制对非线性、时变性和耦合性等因素的影响,通过采样电路对输出信号进行实时采样,采用模糊自适应增量式比例-积分-微分对控制系统修正调节。结果表明,经过模糊自适应修正后的驱动电路输出量得到明显改善,驱动系统输出信号的相位、频率控制精度分别为5°和0.5kHz,能够稳定地驱动直线和旋转压电电机,具有较好的通用性。
- 张铁民廖贻泳许志林李晟华梁莉
- 关键词：交直流数字信号处理比例-积分-微分控制
