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圧電セラミックディスクトランスデューサ
柔軟性、迅速性、簡単さの制御要件を満たすために、国内外の科学技術コミュニティと産業界は、長年にわたってさまざまな新しいタイプのマイクロモーターの開発に取り組んできました。その中でも超音波モーターは逆圧電効果を利用したものです。 ピエゾシリンダートランスデューサは 、共振増幅と摩擦結合を通じて材料の微視的な変形をローターまたはスライダーの巨視的な動きに変換します。ダイレクトドライブモーターの一種として、1980年代から各国の科学研究者に愛用されてきました。
ピエゾセラミック結晶は、 電気機械制御の分野で研究のホットスポットとなっています。この論文は,まず超音波モータの動作機構を分析し,進行波超音波モータの表面粒子の楕円運動軌道の形成を確立し,そして ピエゾ エナジー ハーベスティングは、超音波モーターの数学的モデルを確立します。それから 圧電音響センサーは 測定および制御システムを設計します。
本論文で設計した超音波モータ計測制御システムは以下の基本機能を備えている: (1) O-1800 の双方向信号位相を連続制御 (2) 双方向の駆動信号を反転してステアリングを変更可能 (3) 周波数出力 20kHz ~ 100kHz 以内で調整可能 (4) 超音波モータは 圧電発電は 容量性負荷であるため、インピーダンス整合が必要です。 (5) テストと実際の動作の切り替え機能付き。(6) 動作ステータス設定、パラメータ設定、制御モード設定、パラメータ表示、波形追跡機能があります。この論文は、既存の超音波モータ、周波数変調および位相変調制御モードの組み合わせに基づくPIDおよびファジィ制御を使用します。
ファジィ制御システムには一定の定常誤差が存在するため、ピエゾセラミックリングには制御ブラインドゾーンが存在します。つまり、PID 制御は制御対象の変化に適応できません。したがって、この設計では、大きな偏差範囲でデジタル シグナル プロセッサ (DSP) に基づくマルチモード制御戦略を採用しています。ファジィ制御は、偏差が小さい範囲でPI D制御に変換する制御です。 2 つの変換は、事前に設定された偏差しきい値に従って DSP によって実行されます。ファジィ制御ルールの自己修正です。結果は、従来の制御方式と比較して、圧電リング結晶の制御方式は応答速度が速く、調整精度が高く、定常状態性能が優れ、オーバーシュートや発振がなく、堅牢性が高いことを示しています。
