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双向旋转非对称惯性压电驱动器理论与试验研究
【作者】 曾平 [1] ; 孙淑杰 [1] ; 李立安 [1] ; 程光明 [2] ; 阚君武 [2] ; 温建明 [2]
【关键词】 双向旋转 非对称 压电 惯性驱动器
【摘要】以非对称压电惯性驱动器为研究对象,提出一种可形成双向驱动能力的新型非对称惯性压电驱动器.该驱动器通过压电振子的非对称夹持结构,使其向两侧振动时具有不同的系统刚度,当以对称信号驱动时,驱动器在一个振动周期内向两侧的转角不同,连续的往复振动使驱动器可以实现定向转动.根据其运动特征,运用能量守恒定律对压电振子的运动过程进行理论分析,推导出双向旋转驱动器步距角与频率之间的关系式,提出通过采用对称波形、不同频率的电源激励信号,使驱动器实现双向运动的方案.设计制作了旋转驱动器试验样机,搭建了驱动器的测试系统,在不同电压幅值、频率的正弦波激励下对驱动器步距角、转速等进行了测试.试验结果表明,可以通过频率控制实现非对称惯性压电驱动器的双向驱动,在100 V正弦电压信号激励下,当频率分别为65 Hz和83 Hz时,驱动器在两个方向上的最大转速分别为5.23 rad/s和0.56 rad/s.
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