隨著人們對有限空間內監(jiān)控、探測、救援等需求逐步增加,微型飛行器正在成為研究熱點。超聲電機由于具有高能量密度、結構簡單緊湊等優(yōu)點受到廣泛關注,但是近年來開發(fā)出的高轉速旋轉超聲電機存在驅動電壓過高、激勵方式復雜、能量效率較低等問題,未能實現在微型飛行器中的應用。本文旨在針對微小型旋翼飛行器動力裝置存在的問題,探索壓電驅動新方法,設計新型高轉速旋轉超聲電機,主要研究內容和取得的進展如下:1.針對現有微型飛行器動力裝置存在的問題,設計了基于面內駐波驅動的多輻條式薄板型旋轉超聲電機。利用有限元方法對結構參數進行了優(yōu)化,對壓電振子進行了模態(tài)規(guī)劃和分析,結果表明其具有結構和激勵方式簡單等特點。2.加工并裝配了超聲電機原理樣機,其重量為2g,最佳工作頻率帶為98.3kHz到98.7kHz,最佳彈簧預壓力為0.5N。對壓電振子進行了優(yōu)化,優(yōu)化后的原理樣機輸出性能顯著提高,在20V_pp驅動電壓下空載轉速達到3340rpm,輸出力矩為0.284 mN·m,能量效率達到51%,優(yōu)于相似尺寸下直流電機的能量效率。原理樣機的實驗結果表明其具有低電壓驅動、輸出易于調控等特點。3.為使所設計的超... 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數】：65 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

微型飛行器新原理動力裝置

的微型滑翔機 （b）基于 EA圖 1.1 微型飛行器新原理動力裝置MAV機可以使用內燃機、微型渦輪發(fā)動機和直流電磁量級后，絕大多數固定翼和旋翼微型飛行器的動行器，只是需要一個額外的聯動機構把電機的旋已經公布的、較為著名的直流電機驅動的 MAVx Dynamics 公司設計制造的一款軍用無人微型飛年，于 2012 年初進入批量生產階段，現服役于英汗戰(zhàn)場，該直升機裝有提供全動態(tài)影像和照片的效地減少前線作戰(zhàn)士兵的傷亡人數，滿足作戰(zhàn)英軍部分性能及結構參數如下：總長度：100mm，機照相攝像機在內），最大飛行速度：10m/s，續(xù)航時還可以切換遙控模式和內置 GPS 定位系統(tǒng)的自動

用于微小型旋翼飛行器的超聲電機的基礎研 到 130g 之間，尺寸在 60-360mm 不等，其代表上最輕的對轉式同軸螺旋槳遙控直升機，質在飛行過程中的自穩(wěn)定性。其特有的維持微然不同，他們所設計的微型直升機轉子可在抑制擾動。這種不依賴于離心力的設計概念小了飛行器在水平方向的飛行速度�！癗anoflye模塊使其在起飛和偏航時可受控[28]�！癗anof參數為：轉子：85mm（四葉片對轉式轉子），路），采用 4×8mm 直流電機驅動，續(xù)航時間為

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]人造昆蟲——微型飛行器[J]. 沈海軍,王旭.  百科知識. 2014(01)
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博士論文
[1]縱扭復合型超聲電機的研究[D]. 楊淋.南京航空航天大學 2010



本文編號：3586016