多自由度關(guān)節(jié)直接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的建模與仿真分析.pdf

1、多自由度關(guān)節(jié)直接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是近幾年來(lái)發(fā)展的一種新型的多自由度超聲電機(jī)，它主要由定子、轉(zhuǎn)子以及激勵(lì)電源等部件所組成，把交變電壓加在壓電陶瓷上可以在定子表面產(chǎn)生超聲振動(dòng)，通過(guò)定子與轉(zhuǎn)子之間的摩擦力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)。與一般電磁電機(jī)相比，多自由度關(guān)節(jié)直接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有： (1)大力矩低轉(zhuǎn)速，不需減速機(jī)構(gòu)。 (2)能量密度大，可達(dá)電磁電機(jī)的3～10倍。 (3)響應(yīng)速度快。 (4)定位精度高。 (5)無(wú)電磁干

2、擾。 (6)因?yàn)榭磕Σ硫?qū)動(dòng)，具有自鎖功能。 所以，多自由度關(guān)節(jié)直接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是一種很有前途的多自由度超聲電機(jī)，是新型電機(jī)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。 本文以圓柱定子三自由度驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為例，從原始振動(dòng)軌跡出發(fā)，運(yùn)用振動(dòng)理論，得出最基本的單相激勵(lì)的振動(dòng)方程，在此基礎(chǔ)上應(yīng)用幾何學(xué)，運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，對(duì)激勵(lì)頻率相同，激勵(lì)電壓和激勵(lì)的初相位各不相同的電信號(hào)引起的各單相振動(dòng)進(jìn)行合成，推導(dǎo)出該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在激勵(lì)時(shí)的軌跡運(yùn)動(dòng)方程，以此軌跡運(yùn)動(dòng)方程為基礎(chǔ)，