基于DDS的超声电机驱动电源

传统的行波超声电机驱动电源通常只能固定相位差调频率或固定频率调相位差，不能全面的满足行波超声电机控制的要求。文章提出了一种新的方案，这种新的超声电机驱动电源，能产生两相可调频率，可调相位差及幅度的正弦信号。运用作者新的方案，解决了以往超声电机驱动电源只能调电压和调频率的缺点，而同时运用三种手段对超声电机进行调整，使各种型号的超声电机都能调整到一个良好的工作状态，从而提供对超声电机进行精确控制的基础。     

温度传感器在超声电机驱动及控制电路中的应用

介绍半导体温度传感器在超声电机驱动及控制电路中的应用。通过温度传感器采集超声电机工作时的壳体温度,相应调整驱动信号的频率,使得超声电机始终处于最佳的工作频率下,有利于提高超声电机工作的稳定性和可靠性。     

超声电机变频驱动源的设计与分析

简单且有效地实现超声电机的闭环控制是提高超声电机性能 /价格比的重要途径。介绍了一种利用压控振荡器实现超声电机变频驱动、闭环控制的设计及工作过程分析。反馈信号由超声电机的输入电压经变换后获得。反馈电压和设定电压相加后控制压控振荡器输出信号的频率。理论分析与实验结果表明该驱动源具有稳频和跟踪激励压电陶瓷电容变化引起超声电机谐振频率变化的功能。它能够连续 8h稳速 ((5 0± 3) r/min)驱动超声电机。     

机器人的超声电机驱动及其控制研究

研究了超声电机在机器人中应用的可行性，探讨了行波超声电机（USM）的调速机理和调相伺服特性；引入了调相驱动的实现方法。针对超声电机驱动特点，在机器人动力学分析基础上，研究了动力学模型的线性化和解耦问题，提出了PD控制与前馈补偿相结合的机器人位置的控制方法。     

行波型超声电机速度控制技术的研究

当超声电机的驱动器处于开环工作时，超声电机的转速与驱动频率之间的关系表现为时变的非线性；同时其正向和反向的速度特性也常不一致，这给超声电机的应用造成了很大的障碍。该文首先推导出行波型超声电机定子上的孤极传感器反馈电压与其转速之间的关系。据此，作者设计和制造了速度控制器。其次，针对行波型超声电机的正向和反向速度特性不一致的情况，提出一种正、反向速度平衡补偿算法，并用硬件实现了平衡补偿控制器。实验结果表明：在驱动器中添加这个速度控制器和平衡补偿控制器后，不仅使行波型超声电机的速度特性对指令电压具有非时变的线性关系，而且使它的正、反向速度特性具有良好的一致性。这一研究成果为行波型超声电机在我国的实际应用扫除了技术障碍，也为其他类型超声电机速度控制技术的研究提供了有效的途径。     

超声电机驱动关节机器人位置反馈控制研究

利用超声电机低速大转矩特性,实现了三关节机器人的直接驱动;通过改变超声电机的工作频率实现对其运行速度的控制。结合超声电机的运行特点,运用和比较了多种PID位置反馈控制方式,实践证明,在确保超声电机和机器人工作平稳的前提下,采用梯形积分的PID位置反馈控制效果最好。     

解决超声电机定子模态混叠的有效方法

针对超声电机定子在设计过程中的模态混叠现象,从定子的灵敏度分析出发,利用有限元法,计算出旋转型行波超声电机定子的模态频率对各结构参数的灵敏度,寻找出分离超声电机定子工作模态与非工作模态的一般方法。文中以南京航空航天大学超声电机研究中心研制的某TRUM-60旋转型行波超声电机为例,对其工作模态与非工作模态进行了分离,计算结果表明,该文提出的方法能很好的把工作模态与非工作模态分开。试验也证明该办法是行之有效的。     

超声电机真空环境试验研究

为研究真空环境对超声电机性能的影响,对其进行真空环境实验研究.施加不同的预压力在低、高真空环境下对超声电机的转速、转矩及温升进行测量并与常态下相比较.实验结果表明,超声电机可在真空环境下工作,但性能与常态不同.     

压电陶瓷片在杆式超声电机中最佳位置的研究

以杆式超声电机为研究对象，通过理论分析、计算机模拟和实验研究等，得出了压电陶瓷片在杆式超声电机振子中的安放位置，即压电陶瓷片应安放在压电振子应变最大处。该结论为优化设计杆式超声电机提供了一个重要理论依据。     

热烈祝贺南京航空航天大学赵淳生教授等“新型超声电机技术”项目获国家技术发明二等奖

本刊编委、南京航空航天大学教授赵淳生负责的“超声电机”课题组，继2003年“超声电机的研究”项目获国防科学技术一等奖之后，最近“新型超声电机技术”项目又获国家技术发明二等奖，在此我们谨向获奖者致以热烈的祝贺和崇高的敬意!     

面内弯纵型直线超声电机的数学模型与实验研究

提出了一种弯纵复合振动型的直线超声电机,电机由一块金属板和8片压电陶瓷片组成,金属板开设了4个长形孔,金属板开孔使电机的工作频率点得到优化.通过电机定子的机电耦合分析,提出了弯纵型直线超声电机的数学模型.弯纵复合振动的激发使定子驱动足的椭圆运动轨迹得以形成.通过实验验证了电机的可行性.     

微型旋转超声电机的发展和现状

系统地总结了微型旋转超声电机的发展，详细地叙述了各种微型电机的驱动机理、工艺方法和性能指标，并分析了各自的优缺点。讨论了在微型旋转电机设计中应注意的一些关键问题，为下一步微型旋转超声电机以及MEMS驱动器的研究工作提供了参考依据。     

探讨超声电机用压电陶瓷

简要介绍超声电机的工作原理及对压电陶瓷的性能要求，分析了3种压电陶瓷材料对超声电机性能的影响，确定了用于超声电机的压电陶瓷材料的性能指标，并对压电陶瓷材料的制备工艺进行了探讨性研究．     

单相驱动旋转型驻波超声电机的运动机理

尽管单相驱动的旋转型驻波超声电机的原型样机早已研制成功,但对这类电机的运动机理的研究却一直局限在定性研究上。对于单相驱动的旋转型驻波超声电机来说,定子上的齿是运动传递的关键部分。因此对齿的运动特性的研究对进一步研究定、转子的摩擦接触过程有很重要的意义。以单相驱动的旋转型驻波超声电机为研究对象,通过假设定子的振动模态法对单相驱动的旋转型驻波超声电机的定子上的齿的运动特性进行了理论推导,并作了计算机仿真研究,得出了齿的运动轨迹以及速度曲线。     

双变幅杆V形直线超声电机研究

提出一种改进的V形直线超声电机.该电机利用两垂直兰杰文振子的纵、弯振动,在其驱动足处形成椭圆运动,推动动子运动.采用超声变幅杆结构的兰杰文振子,放大了定子驱动足处的振幅.有限元法用来设计定子结构尺寸,调节对称模态与反对称模态的频率一致性.实验表明,在预压力50 N下,该电机最大空载速度为235 mm/s,最大输出力21.4 N,定子质量为87.3 g,推重比达25.     

一类行波型直线超声电机定子的优化设计

针对一类环形行波型直线超声电机定子的动态设计提出一种间接优化方法。数值研究表明，该优化方法能保证定子存在按设计所需的正交的弯曲振动模态。对自行研制的直线超声电机定子，进行了激光测振，实验结果表明定子的弯曲振动固有频率差的设计计算值与相应的共振频率差的测试值吻合。     

基于DSP的超声电机测控平台的研究

超声电机的工作原理与传统的电磁电动机不同，其驱动控制方法也不同。该文针对超声电机的工作特点，提出了一套基于数字信号处理器(DSP)的超声电机测控平台，它由高速DSP、高速A／D、高速D／A和CPLD等器件组成，集数据采集和超声电机专用接口于一体，非常适用于研究超声电机的工作状态测试及其控制技术。     

直线型超声电机电参量的测试研究

超声电机电参量的测量是指其启动和制动过程中电流及电压的测量,使用一般的传统仪器很难满足这一测量要求.该文利用LabVIEW软件平台,使用高速数据采集卡、霍尔电压和电流传感器等建立了一个直线超声电机电参量测试系统,可同时测量超声电机在启动、工作和制动过程中电压和电流的瞬时值及有效值等.最后通过对所研制的超声电机的实验测试,表明了该系统的可行性和有效性.     

一种新型旋转超声电机驱动控制试验系统

介绍了一种新型旋转超声电机即压电定子和压电转子振型嵌合式旋转超声电机驱动控制试验系统。系统以LabVIEW作为开发平台,通过DAQ板卡和外围电路的设计进行输入输出采集与控制。该系统能输出幅值、频率、相位可调节信号,通过光电编码器检测超声电机转子位置反馈给系统用以保证电机下次启动时保持定转子振型嵌合位置关系。试验结果表明,该试验系统完全满足此新型旋转型超声电机驱动控制试验要求。     

复合材料超声直线电机及其冲量分析模型

针对复合材料超声直线电机振动体与导轨表面间存在冲击作用的特点,提出一种冲量分析模型计算电机的摩擦驱动力和摩擦转换效率。