壓電慣性驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)參數(shù)測(cè)試研究.pdf

1、壓電慣性驅(qū)動(dòng)器是利用壓電元件產(chǎn)生的慣性力差作為驅(qū)動(dòng)力的壓電驅(qū)動(dòng)裝置。壓電元件產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力是機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源，其定量分析對(duì)于優(yōu)化機(jī)構(gòu)的輸出性能有著重要作用，驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)主要包括步長(zhǎng)，速度和加速度等，是衡量裝置輸出特性的重要指標(biāo)。本文對(duì)壓電元件產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行了定量分析，設(shè)計(jì)了驅(qū)動(dòng)力的測(cè)試試驗(yàn)和驗(yàn)證試驗(yàn)，將壓電元件用作傳感元件，設(shè)計(jì)電路裝置測(cè)試了驅(qū)動(dòng)力，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，預(yù)測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。研究?jī)?nèi)容如下:
　　分析壓電雙晶片元件

2、的輸出特性和等效電路模型。推導(dǎo)了正、逆壓電效應(yīng)下壓電元件的輸出特性，利用Matlab軟件仿真分析了壓電雙晶片元件的尺寸參數(shù)對(duì)輸出位移和端部作用力影響，推導(dǎo)壓電元件輸出電荷與端部位移關(guān)系;分析了壓電雙晶片元件的阻抗特性，采用阻抗分析儀測(cè)試了對(duì)壓電雙晶片元件的等效模型參數(shù)。
　　推導(dǎo)壓電慣性驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)力表達(dá)式。分析在正弦信號(hào)、鋸齒波信號(hào)和方波信號(hào)激勵(lì)下壓電雙晶片的端部位移，速度和加速度響應(yīng)，分析驅(qū)動(dòng)力的時(shí)域和頻域響應(yīng)特性曲線，采用S

3、imulink軟件對(duì)壓電振子動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了仿真分析。
　　進(jìn)行壓電雙晶片振子的驅(qū)動(dòng)力測(cè)試試驗(yàn)和驗(yàn)證試驗(yàn)。采用壓電式加速度傳感器測(cè)試了在基頻下壓電雙晶片振子的加速度，結(jié)合壓電雙晶片振子的慣性質(zhì)量計(jì)算得到驅(qū)動(dòng)力的數(shù)值，利用快速傅立葉算法分析了驅(qū)動(dòng)力的頻域特性;搭建了驅(qū)動(dòng)力驗(yàn)證試驗(yàn)平臺(tái)，采用摩擦學(xué)方法驗(yàn)證驅(qū)動(dòng)力的測(cè)試結(jié)果。
　　提出基于壓電自感知方法的驅(qū)動(dòng)力測(cè)試的方法。將壓電雙晶片的一片壓電晶片用作傳感元件，分析了壓電雙晶片的加速