為解決現(xiàn)有壓電慣性驅(qū)動器存在的難以控制、穩(wěn)定性差等問題,本文提出了結(jié)合兩種智能材料(壓電陶瓷/磁流變液)共同作用的方法,通過永磁體與磁流變液構(gòu)成控制單元,采用兩端固支式非對稱夾持壓電雙晶片振子作為驅(qū)動單元,形成基于磁流變液控制的的壓電慣性驅(qū)動器。從理論推導(dǎo)、建模仿真和試驗驗證三個方面對提出的驅(qū)動器進(jìn)行系統(tǒng)的研究,分析了振子、磁軛與驅(qū)動器整機的靜態(tài)、動態(tài)特性以及關(guān)鍵設(shè)計參數(shù),對驅(qū)動器整體進(jìn)行了理論建模與性能測試。1.壓電雙晶片振子的分析與研究對兩端固支式壓電振子中心動態(tài)位移的影響因素進(jìn)行了有限元分析,分析結(jié)果表明,振子在長夾持側(cè)與短夾持側(cè)方向的中心動態(tài)位移隨著夾持差的增大而增大。通過平面振動測試系統(tǒng)對兩端固支式壓電振子進(jìn)行了動態(tài)測試,測試結(jié)果表明,兩端固支式壓電振子中心變形量隨著夾持差的增大而增大。2.磁軛結(jié)構(gòu)的分析與研究探討了影響磁軛結(jié)構(gòu)齒間磁場分布的影響因素,并對其中兩個關(guān)鍵因素進(jìn)行了有限元仿真驗證。仿真分析結(jié)果表明:磁軛齒間磁場分布與永磁體磁場強度以及永磁體和磁軛的正對面積有著密切的關(guān)系。實驗測試了剪切針直徑、永磁體和磁軛正對面積對磁軛間磁場的影響,確定了剪切針的合理直徑。3.驅(qū)動...

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 壓電驅(qū)動器的分類及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 壓電直動驅(qū)動器
        1.2.2 壓電超聲驅(qū)動器
        1.2.3 壓電尺蠖驅(qū)動器
        1.2.4 壓電慣性驅(qū)動器
    1.3 磁流變液的應(yīng)用
    1.4 選題意義和本文研究內(nèi)容
        1.4.1 本文的選題意義
        1.4.2 本文的研究內(nèi)容
第2章 壓電雙晶片振子分析與研究
    2.1 壓電元件的分析
        2.1.1 壓電雙晶片振子基本結(jié)構(gòu)
        2.1.2 壓電雙晶片振子的振動模式
        2.1.3 壓電雙晶片振子的支撐方式
    2.2 兩端固支式非對稱夾持振子特性分析
        2.2.1 兩端固支式非對稱夾持振子仿真分析
        2.2.2 兩端固支式非對稱夾持振子實驗測試
    2.3 本章小結(jié)
第3章 磁軛結(jié)構(gòu)的分析與研究
    3.1 磁軛結(jié)構(gòu)
    3.2 磁軛結(jié)構(gòu)影響參數(shù)
    3.3 磁軛結(jié)構(gòu)中磁場分布有限元分析
        3.3.1 不同磁場強度永磁體對齒間磁場分布的影響
        3.3.2 不同永磁體與磁軛間正對面積對齒間磁場分布的影響
        3.3.3 磁流變液控制部分測試與分析
        3.3.4 磁流變液控制范圍測試與分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)設(shè)計與理論分析
    4.1 驅(qū)動器設(shè)計的關(guān)鍵問題
    4.2 驅(qū)動器慣性沖擊工作原理分析
    4.3 磁流變液控制原理分析
    4.4 驅(qū)動器整體設(shè)計與運動過程分析
        4.4.1 驅(qū)動器整機結(jié)構(gòu)和工作狀態(tài)設(shè)計
        4.4.2 運動主體和磁流變液控制裝置設(shè)計
        4.4.3 運動過程分析
    4.5 驅(qū)動器整機運動理論模型
    4.6 本章小結(jié)
第5章 實驗系統(tǒng)與性能
    5.1 試驗系統(tǒng)
    5.2 驅(qū)動器性能測試與分析
        5.2.1 頻率特性
        5.2.2 電壓特性
        5.2.3 載荷特性
        5.2.4 穩(wěn)定性、重復(fù)性
        5.2.5 驅(qū)動器雙向運動
        5.2.6 分辨率測試
        5.2.7 功耗測試
        5.2.8 對比測試
    5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及參與項目
致謝



本文編號：3735360