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环形行波型超声波电机原理与控制系统仿真


第 4卷   4期 第 2009年 12月 贵阳学院学报 (自然科学版 )   (季刊 )   JOURNAL O F GU IY ANG COLLEGE Natural Sciences (Quarte rly) Vol 4 No. 4 . Dec. 2009 环形行波型超声波电 机原理与控制系统仿真 孙岐峰 (淮安信息职业技术学院 ,江苏   淮安  223000 ) 摘   : 超声波电机是一种利用压电陶瓷的逆压电效应工作的新原理微特电机 。 要 与传统电磁 型电机截然 不同 , 其驱动力矩并非由电磁感应产生 , 而是由压电陶瓷超声 频域的振 动转化 而来 。在电 机的研 究过程 中 , 必要的 数学模型和分析方法是研究系统控制特性和性能分 析的基础 , 是电 机结构 参数优化 设计的 有效工 具 。本文对 环形行波型超声波电机的工作原理进行数学推导 , 将电 机的定转子 接触简 化为二维 弹性接 触 , 推导 出其接触 模型 。利用该模型能准确的仿真电机启动时的运行状态 。 关键词 : 环形行波型 ; 超声波电机 ; 系统 仿真 中图分类号 : TN912 12    文献标识码 : A    文章编号 : 1673 - 6125 (2009) 04 - 0008 - 03 RTW USM ’Pr i cip le an d Con tr o l Sy stem S i u la t ion s n m S UN Q i2feng ( Hua i’ College of Infor ation Technology, Huai’ J iangsu 223000, China ) an m an, Ab stra ct: The ultrasonic motor is a new kind of workingm echanism. US is quite different from the traditional elec tro2 M magne tic motors, and its driving force is acquired by the reverse piezoe lec tric effect of p iezoe lec tric ceram ic s in stead of e lec trom agnetic effec t In the proce ss of researching US , essential m athem atic mode ls and analytical m ethods are the . M founda tions to re search the system contr feature s and pe rfor ance analysis and the effec tive instruments of the pa ram e2 ol m te r opti al design of the motor structure. The present artic le conduc ts m athema tica l deduc tion f the working system of m or RT WUS and the fixed r tor contac t of the motor is si p lified into the two - dimensiona l e lastic contact model. The M o m model


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