【摘 要】
：
随着国防事业、信息技术的不断发展,国家对于微位移驱动单元有了更迫切的需求,小型化和高能效已经成为精密驱动单元主要的发展趋势。超声电机由于具备结构紧凑、力矩密度高、响应速度快、断电自锁、精度高等优点成为最适用于镜头中的微位移驱动单元。考虑到小型化高速高精度的设计需求,本文旨在设计一种小型化高速高精度的直线超声电机并对驱动方法进行研究。首先,设计一种小型化纵弯复合型的直线超声电机结构方案并分析电机的运
论文部分内容阅读
随着国防事业、信息技术的不断发展,国家对于微位移驱动单元有了更迫切的需求,小型化和高能效已经成为精密驱动单元主要的发展趋势。超声电机由于具备结构紧凑、力矩密度高、响应速度快、断电自锁、精度高等优点成为最适用于镜头中的微位移驱动单元。考虑到小型化高速高精度的设计需求,本文旨在设计一种小型化高速高精度的直线超声电机并对驱动方法进行研究。首先,设计一种小型化纵弯复合型的直线超声电机结构方案并分析电机的运动机理,利用有限元软件辅助设计定子尺寸,对电机定子进行模态分析和瞬态分析,利用基于哈密尔顿变分原理和瑞利-里茨假设模态法的能量原理对电机的定子和动子建立动力学模型,对电机输出特性与输入参数的关系进行仿真分析。然后,设计超声电机的驱动控制电路。为电机设计驱动电路,进而测试超声电机在调幅调频调相三种调速方法下的空载速度曲线,实验发现调相调速方法具有线性好、易于换向的优点,但具有一定的低相位差死区。因此本文选择了调相调速作为本文设计电机的调速方法,对其存在的死区问题提出了一种基于死区补偿的BP神经网络控制算法,并仿真验证了算法对电机死区模型的补偿效果。最后,对超声电机进行加工测试。本文所设计的超声电机的尺寸为15mm×7.6mm×4.6mm,为超声电机搭建整体测试系统,测得电机在开环状态下的最大空载速度为165mm/s,最大负载60g,验证电机在基于死区补偿的BP神经网络控制方法下对相位死区的补偿效果,测试了电机的重复定位精度为0.4μm。
其他文献
随着大数据时代与人工智能时代的到来,人们对存储器件的集成度、速度等性能的要求越来越高,有希望实现“磁读电写”的多铁材料为延续摩尔定律注入了动力。然而,能够投入实际应用的多铁材料非常罕见,主要原因在于铁电与磁有序二者对电子结构的要求存在互斥性,难以共存。若存在铁电体能够从根源上避开电子结构要求,则更有可能实现与磁有序的兼容,有利于人们发现更多的多铁材料。近年来,有研究表明在（NH4）2SO4和NH4
光刻机实现两个工作台和一个掩模台六个自由度的同步测量至少需要有20轴以上的同时测量能力。以双频激光干涉仪为核心的激光干涉测量系统因其测量精度高、抗干扰性强等原因经常被用于光刻机工作台的甚多轴超精密高速测量,但是单台激光器输出激光功率往往不足1 m W,难以满足甚多轴测量对光功率的需求。如果使用多台激光器独立提供光源,则会导致整个光刻机测量系统因存在多个独立的参考源信号而无法正常工作。因此为了满足甚
结构型单调变分不等式问题（SMVIP）是包含有特殊结构的,在经济、交通均衡、工程等诸多领域有着重要应用的一类比较特殊的变分不等式问题.在现实世界中,我们所遇到的问题一般都处于动态的环境中,伴有随机因素而存在,如果我们选择忽略这些不确定因素的影响去处理随机结构型单调变分不等式问题,那么作出的决策有极大地可能会不符合实际的情况,更严重地会造成不可挽回的损失.鉴于此,学者们去研究随机结构型单调变分不等式
脉冲切换系统在机器人控制等领域有着广泛的应用.脉冲和切换行为使得系统的整体性能不再是各子系统的直接结合,脉冲控制和切换律的设计也为许多控制问题的解决提供了可能性.现有研究多数是在脉冲和切换同步的前提下进行的,然而在实际工程中,脉冲与切换不同步的情形不可避免,因此本文对非同步奇异脉冲切换系统的研究是十分必要的.本文主要研究非同步奇异脉冲切换系统的指数无源和指数耗散控制问题.首先介绍了非同步奇异脉冲切
圆锥互补问题是一类典型的非对称锥互补问题,在工程、交通和经济均衡等领域有许多广泛的应用.然而在实际问题中经常会受到天气、需求、供应等不确定的因素的影响,如果忽略这些不确定的因素的影响,可能会产生错误的决策.因此,研究随机圆锥互补问题具有十分重要的意义.圆锥互补函数是解决随机圆锥互补问题的强有力工具,圆锥互补函数所具有的性质将直接影响所建模型解的存在性、收敛性等一系列相关的性质.因此在第二章中本文首
随着智能制造、航空航天等诸多高科技领域中被控对象日趋复杂,呈现出高度复杂的非线性特性.另一方面,随着对系统的控制品质需求的不断提升,传统的控制方法难以满足要求.因此,研究带有性能约束的非线性系统的控制问题已成为国际控制领域的前沿研究问题之一.在一些实际应用中,渐近稳定性有时难以满足实际问题的需要,有限时间稳定性则是一个理想的性能.因此,本文在考虑控制增益的奇异性、输出的约束性、以及跟踪的无超调性时
角度测量是几何量计量检测中必不可缺的组成部分,在超精密加工制造、航空航天设备瞄准与定位、船舶工业中设备的加工与装配、精密装备制造与校准、国防军事武器的生产制造以半导体领域等均起到至关重要的作用。自准直角度测量技术是常用的精密小角度测量技术之一,在高精度角度测量领域中占有重要地位。由于其具有非接触测量、精度高、使用便捷等优点,已经成为国际上高精度高稳定小角度测量中的主要技术手段。本文围绕高精度高分辨
随着光电对抗技术的迅速发展,成像技术在光电对抗整个环节中愈发重要,目标成像识别的优劣将决定战场的战略和战术监视能力。现阶段,传统的目标识别方式是将光学目标转化为数字化目标,经计算机处理实现最终的目标识别。然而,这种目标成像识别过程存在光电转换环节,具有一定的时间延迟,不利于复杂多变的真实战场环境。针对传统目标成像识别的局限性,借助于光学信息处理高速、低延迟的优势,全光目标识别成为一种目标成像识别的
切换系统是一类具有复杂动态特性的混杂系统,因其广泛的实际应用背景和重要的研究价值,己经成为混杂系统理论研究的一个国际前沿方向.观测器设计是实际切换系统中要着重考虑的问题之一.当切换系统中存在未知输入时,系统的观测器设计通常要比一般的切换系统复杂的多.因此,研究含有未知输入的切换系统的观测器设计问题具有重要的科学意义和广泛的实际应用价值.虽然,针对切换系统观测器的研究已经有了很多优秀的结果,但是针对
文章在非相对论量子色动力学（NRQCD）的理论框架下,讨论在超级Tau-粲工厂下,正负电子对撞粲夸克偶素的产生过程计算粲偶素的产生几率。文章在质心能量在6-8 GeV,速度标度率估计＜v2＞≈v2≈0.23,对于e+e-→J/ψ+J/ψ、e+e-→ηc+ηc和e+e-→J/ψ+ηc以及e+e-→J/ψ+χcJ的几个过程加以讨论,每个过程的计算加入了相对论修正。e+e-→J/ψ+J/ψ过程领头阶的散