多自由度超声电机设计与应用研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 图表清单 | 第9-13页 |
| 注释表 | 第13-15页 |
| 缩略词 | 第15-16页 |
| 第一章 绪论 | 第16-24页 |
| 1.1 引言 | 第16页 |
| 1.2 多自由度超声电机概述 | 第16-22页 |
| 1.2.1 多自由度超声电机的发展和现状 | 第16-20页 |
| 1.2.2 多自由度超声电机的工程应用 | 第20-22页 |
| 1.3 本文的研究意义和主要内容 | 第22-24页 |
| 第二章 电机的基本结构及工作原理 | 第24-31页 |
| 2.1 引言 | 第24页 |
| 2.2 工作原理模型 | 第24-25页 |
| 2.3 定子驱动足运动分析 | 第25-26页 |
| 2.4 定子结构与所利用工作模态 | 第26-27页 |
| 2.5 陶瓷片选择 | 第27-30页 |
| 2.5.1 压电陶瓷的振动模式 | 第27-28页 |
| 2.5.2 叠层式压电陶瓷 | 第28-30页 |
| 2.6 本章小结 | 第30-31页 |
| 第三章 多自由度超声电机定子的优化设计 | 第31-49页 |
| 3.1 引言 | 第31页 |
| 3.2 电机定子有限元分析及仿真 | 第31-35页 |
| 3.2.1 定子振动理论基础 | 第31-33页 |
| 3.2.2 定子材料参数的选择 | 第33-34页 |
| 3.2.3 有限元解析基础 | 第34-35页 |
| 3.2.4 有限元软件求解 | 第35页 |
| 3.3 电机定子整体优化流程 | 第35-36页 |
| 3.4 优化流程各要素详细说明 | 第36-40页 |
| 3.4.1 电机定子参数化模型 | 第36-37页 |
| 3.4.2 模态振型提取 | 第37-38页 |
| 3.4.3 模态识别(MAC 法) | 第38-40页 |
| 3.5 Optimus 集成优化 | 第40-48页 |
| 3.5.1 Optimus 软件简介 | 第40页 |
| 3.5.2 目标函数定义 | 第40-42页 |
| 3.5.3 Optimus 整体优化流程图 | 第42-43页 |
| 3.5.4 优化方法及优化结果 | 第43-44页 |
| 3.5.5 试验设计 | 第44-46页 |
| 3.5.6 优化结果小结 | 第46页 |
| 3.5.7 实验样机制作及实验 | 第46-48页 |
| 3.6 本章小结 | 第48-49页 |
| 第四章 多自由度超声电机的工程应用 | 第49-57页 |
| 4.1 引言 | 第49页 |
| 4.2 测试装置应用 | 第49-51页 |
| 4.3 X-Y 工作平台应用 | 第51-56页 |
| 4.3.1 导轨的设计 | 第52-53页 |
| 4.3.2 预紧装置的设计 | 第53页 |
| 4.3.3 摩擦副的选择 | 第53-54页 |
| 4.3.4 X-Y 工作平台整体图 | 第54页 |
| 4.3.5 电机在 X-Y 平台上性能测试 | 第54-56页 |
| 4.4 本章小结 | 第56-57页 |
| 第五章 多自由度超声电机驱动电路研究 | 第57-77页 |
| 5.1 引言 | 第57页 |
| 5.2 驱动电路要求 | 第57-58页 |
| 5.3 模拟式驱动方案 | 第58-66页 |
| 5.3.1 驱动信号产生原理 | 第58-59页 |
| 5.3.2 前级硬件电路的设计 | 第59-61页 |
| 5.3.3 并联谐振匹配方案 | 第61-65页 |
| 5.3.4 X 轴与 Y 轴输出信号逻辑控制 | 第65-66页 |
| 5.4 数字式驱动方案 | 第66-76页 |
| 5.4.1 驱动信号产生原理 | 第66-67页 |
| 5.4.2 PWM 信号输出与逻辑控制 | 第67-71页 |
| 5.4.3 匹配方案与波形输出 | 第71-72页 |
| 5.4.4 串口通信 UART | 第72-75页 |
| 5.4.5 调频调速 ADC | 第75-76页 |
| 5.4.6 整体数字式驱动器实物 | 第76页 |
| 5.5 本章小结 | 第76-77页 |
| 第六章 总结与展望 | 第77-79页 |
| 6.1 本文的主要工作总结 | 第77-78页 |
| 6.2 进一步研究展望 | 第78-79页 |
| 参考文献 | 第79-82页 |
| 致谢 | 第82-83页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第83页 |
