多自由度關(guān)節(jié)直接驅(qū)動系統(tǒng)的建模與仿真分析.pdf

1、多自由度關(guān)節(jié)直接驅(qū)動系統(tǒng)是近幾年來發(fā)展的一種新型的多自由度超聲電機，它主要由定子、轉(zhuǎn)子以及激勵電源等部件所組成，把交變電壓加在壓電陶瓷上可以在定子表面產(chǎn)生超聲振動，通過定子與轉(zhuǎn)子之間的摩擦力驅(qū)動轉(zhuǎn)子運動。與一般電磁電機相比，多自由度關(guān)節(jié)直接驅(qū)動系統(tǒng)的主要特點有： (1)大力矩低轉(zhuǎn)速，不需減速機構(gòu)。 (2)能量密度大，可達電磁電機的3～10倍。 (3)響應(yīng)速度快。 (4)定位精度高。 (5)無電磁干

2、擾。 (6)因為靠摩擦驅(qū)動，具有自鎖功能。 所以，多自由度關(guān)節(jié)直接驅(qū)動系統(tǒng)是一種很有前途的多自由度超聲電機，是新型電機的一個發(fā)展趨勢。 本文以圓柱定子三自由度驅(qū)動系統(tǒng)為例，從原始振動軌跡出發(fā)，運用振動理論，得出最基本的單相激勵的振動方程，在此基礎(chǔ)上應(yīng)用幾何學(xué)，運動學(xué)原理，對激勵頻率相同，激勵電壓和激勵的初相位各不相同的電信號引起的各單相振動進行合成，推導(dǎo)出該驅(qū)動系統(tǒng)在激勵時的軌跡運動方程，以此軌跡運動方程為基礎(chǔ)，