trasduttore piezoelettrico a disco ceramico

                            trasduttore piezoelettrico a disco ceramico

Per soddisfare i requisiti di controllo di flessibilità, rapidità e semplicità, le comunità scientifiche e tecnologiche nazionali ed estere e l'industria lavorano da molti anni su vari nuovi tipi di micromotori. Tra questi, il motore ad ultrasuoni utilizza l'effetto piezoelettrico inverso di trasduttore piezoelettrico per convertire la deformazione microscopica del materiale attraverso l'amplificazione della risonanza e l'accoppiamento per attrito nel movimento macroscopico del rotore o del cursore. Come una sorta di motore ad azionamento diretto, è stato preferito dai ricercatori scientifici di tutti i paesi sin dagli anni '80.

 Il cristallo ceramico piezoelettrico è diventato un punto caldo della ricerca nel campo del controllo elettromeccanico. Questo articolo analizza innanzitutto il meccanismo di funzionamento del motore a ultrasuoni, stabilisce la formazione della traiettoria di movimento ellittica della particella superficiale del motore a ultrasuoni a onda progressiva e la raccolta di energia piezoelettrica stabilisce un modello matematico per il motore a ultrasuoni. Poi Il sensore acustico piezoelettrico progetta il sistema di misurazione e controllo.

Il sistema di misurazione e controllo del motore a ultrasuoni progettato in questo documento ha le seguenti funzioni di base: (1) Fase del segnale bidirezionale O-1800 in modo continuo (2) Il segnale di azionamento bidirezionale può essere invertito per cambiare sterzo (3), uscita in frequenza 20kHz ~ Regolabile entro 100 kHz (4) Poiché il motore a ultrasuoni di la generazione di energia piezoelettrica è un carico capacitivo, è richiesto l'adattamento dell'impedenza. (5) Con funzione di test e commutazione del funzionamento effettivo. (6) Dispone di impostazione dello stato di funzionamento, impostazione dei parametri, impostazione della modalità di controllo, visualizzazione dei parametri e funzione di tracciamento della forma d'onda; questo documento utilizza il controllo PID e fuzzy basato sulla combinazione delle modalità di controllo esistenti: motore a ultrasuoni, modulazione di frequenza e modulazione di fase. 

A causa dell'esistenza di un certo errore di stato stazionario nel sistema di controllo fuzzy, esiste una zona cieca di controllo per l'anello piezoceramico: il controllo PID non è adattabile al cambiamento dell'oggetto di controllo. Pertanto, questo progetto adotta una strategia di controllo multimodale basata su un processore di segnale digitale (DSP) in un ampio intervallo di deviazione. Il controllo fuzzy viene utilizzato per la conversione al controllo PI D entro un intervallo di deviazione ridotto. La conversione dei due viene attuata dal DSP secondo una soglia di deviazione preimpostata. È l'autocorrezione delle regole di controllo fuzzy. I risultati mostrano che, rispetto alla strategia di controllo tradizionale, la strategia di controllo del cristallo ad anello piezoelettrico ha una velocità di risposta più rapida, una maggiore precisione di regolazione, migliori prestazioni in stato stazionario, assenza di superamento e oscillazione e forte robustezza.