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基于压电电机的光学稳像平台

压电与声光 2024年第1期46卷 48-53页

作者：李兴时运来孙海超王强刘伟南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室江苏南京210016

结合压电电机响应快,定位精度高及控制性能好的特点,设计了一款基于压电电机的光学稳像运动平台。利用COMSOL对电机定子进行有限元仿真,分析了定子的工作原理及响应特性。通过实验测得电机的最佳工作频率及预压力,并分析了响应速度与激... 详细信息

结合压电电机响应快,定位精度高及控制性能好的特点,设计了一款基于压电电机的光学稳像运动平台。利用COMSOL对电机定子进行有限元仿真,分析了定子的工作原理及响应特性。通过实验测得电机的最佳工作频率及预压力,并分析了响应速度与激励电压、工作频率、预压力之间的关系。采用多种控制方法进行定位测试,利用PID加步进的复合控制模式,实现了误差250 nm内的较高精度定位控制。

关键词：压电电机光学稳像有限元仿真 PID 定位控制

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某平推式桥梁展开工况下模态分析与试验研究

振动．测试与诊断 2024年第3期44卷 474-479,617页

作者：时运来吴文博邵飞段应昌高磊申玫南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 中国人民解放军陆军工程大学野战工程学院南京210007

为了研究桥梁架设中的振动问题,以一种平推式桥为研究对象,针对桥架设过程中最危险的展开桥工况,建立了展开桥的柔性多体动力学模型,并进行了模态计算和试验研究。结果表明:1阶振动的计算值为0.5447 Hz,实测值为0.5072 Hz,振型为横向弯... 详细信息

为了研究桥梁架设中的振动问题,以一种平推式桥为研究对象,针对桥架设过程中最危险的展开桥工况,建立了展开桥的柔性多体动力学模型,并进行了模态计算和试验研究。结果表明:1阶振动的计算值为0.5447 Hz,实测值为0.5072 Hz,振型为横向弯曲,试验结果与模态计算值接近,最大误差为6.8%,验证了有限元模型的准确性;在展开桥工况下,结构自振频率梯度明显,识别度高。

关键词：架桥车平推式工况模态分析

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基于ADAMS的装配式机械化桥架设轨迹规划

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工程机械 2024年第7期 125-133+12页

作者：刘春含何晓晖时运来李兴邵发明陆军工程大学野战工程学院南京航空航天大学

以某型装配式机械化桥为研究对象，首先基于ADAMS软件建立装配式机械化桥的刚柔耦合动力学模型，而后依托动力学模型对3种不同架设方案进行仿真，得到各方案的架设轨迹，最后以架设高效性、稳定性和机构耐用性等为优化目标，优选出合理... 详细信息

以某型装配式机械化桥为研究对象，首先基于ADAMS软件建立装配式机械化桥的刚柔耦合动力学模型，而后依托动力学模型对3种不同架设方案进行仿真，得到各方案的架设轨迹，最后以架设高效性、稳定性和机构耐用性等为优化目标，优选出合理的架设轨迹。仿真结果表明，优选出的架设轨迹与另外两种方案的架设轨迹相比，在架设耗时方面分别减少了4.7%和1.3%，架设质心高度分别降低了1.0%和0.7%，架设机构受力分别降低了8.8%和2.8%，有效提高了机械化桥的架设效率。

关键词：架设方案仿真技术 ADAMS 刚柔耦合动力学模型

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蝶形直线超声电机优化设计

振动．测试与诊断 2012年第6期32卷 883-891,1031页

作者：时运来赵淳生南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016

为了有效和快速地实现直线型超声电机的设计,提出了一种基于响应面法的直线超声电机优化设计方法并应用于蝶形直线型超声电机。响应面法是一种试验设计与数理统计相结合的优化方法。首先,利用有限元法建立定子的参数化模型并选定设计变... 详细信息

为了有效和快速地实现直线型超声电机的设计,提出了一种基于响应面法的直线超声电机优化设计方法并应用于蝶形直线型超声电机。响应面法是一种试验设计与数理统计相结合的优化方法。首先,利用有限元法建立定子的参数化模型并选定设计变量;其次,利用试验设计方法在变量空间里选取样本点,对各个样本点所对应的结构利用APDL建立有限元模型并进行模态分析和谐响应分析,得到对应各样本点的响应值,利用这些样本点和响应值建立定子响应面近似模型;最后,利用单纯形法找到最佳的设计方案。优化结果显示,蝶形直线超声电机的多方面设计要求都得以实现。

关键词：超声电机直线优化设计响应面法

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新型塔形直线超声电机

中国电机工程学报 2010年第36期30卷 27-32页

作者：陈乾伟时运来黄卫清南京航空航天大学精密驱动研究所江苏省南京市210016

提出一种塔形双模态直线超声电机。它由塔型定子和导轨组成,塔型定子由6片压电陶瓷(piezoelectric lead zirconate titanate ceramic,PZT)粘接在金属弹性体上构成。定子利用y-z面内对称振动模态激发驱动足的法向振动,利用x-z面内2阶弯... 详细信息

提出一种塔形双模态直线超声电机。它由塔型定子和导轨组成,塔型定子由6片压电陶瓷(piezoelectric lead zirconate titanate ceramic,PZT)粘接在金属弹性体上构成。定子利用y-z面内对称振动模态激发驱动足的法向振动,利用x-z面内2阶弯振模态激发驱动足的切向振动。由于驱动足的法向振动和切向振动存在90°的相位差,从而在其驱动足处形成椭圆运动,推动导轨运动。讨论电机支撑位置与激振方式和位置,研制了电机样机及其实验装置。提出了一个新观点:电机工作性能与定子在接触边界条件下的频率一致性有关。通过接触边界条件下的模态实验确定了电机的最佳工作点,并在电机的最佳工作点附近进行了机械特性实验。实验表明,在激励电压峰峰值为500 V、预压力6 N下,该电机最大空载速度为980 mm/s,最大输出力1 N,定子质量为20 g,推重比(输出力与定子重量之比)达5。

关键词：直线超声电机椭圆运动接触边界条件频率一致性模态实验

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一种轮式直线型超声电机

中国电机工程学报 2010年第9期30卷 68-73页

作者：时运来赵淳生黄卫清南京航空航天大学精密驱动研究所江苏省南京市250016

利用非统一截面梁在正交方向上的2个6阶弯曲振动模态作为工作模态,设计了一种新型直线超声电机,对其驱动机理进行详细的分析,推导出定子表面质点的运动轨迹。同时,对定子的夹持和预压力施加方案进行了设计。设计加工的电机定子直径为20... 详细信息

利用非统一截面梁在正交方向上的2个6阶弯曲振动模态作为工作模态,设计了一种新型直线超声电机,对其驱动机理进行详细的分析,推导出定子表面质点的运动轨迹。同时,对定子的夹持和预压力施加方案进行了设计。设计加工的电机定子直径为20mm,长109mm,重230g。在驱动电压峰峰值为300V,驱动频率为32kHz时,电机最高速度达到433mm/s,最大推力为18N,推重比达到了7.9:1。

关键词：超声电机直线运动椭圆运动

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新型大推力直线超声电机运动机理及实验研究

中国机械工程 2008年第24期19卷 2912-2916页

作者：李玉宝时运来赵淳生南京航空航天大学南京210016

针对一种蝴蝶形直线超声电机,详细介绍了其定子结构,分析了超声电机运行中所利用的定子对称振动模态和反对称振动模态及其合成的振动形态。建立了定子运动学模型,并分析了驱动足的运动轨迹,推导出驱动足表面质点椭圆运动轨迹方程。研制... 详细信息

针对一种蝴蝶形直线超声电机,详细介绍了其定子结构,分析了超声电机运行中所利用的定子对称振动模态和反对称振动模态及其合成的振动形态。建立了定子运动学模型,并分析了驱动足的运动轨迹,推导出驱动足表面质点椭圆运动轨迹方程。研制了蝴蝶形直线超声电机原理样机,电机驱动频率为49.5kHz,在预压力70N条件下,空载速度为0.75m/s,最大推力可达16N,是定子重量的22倍,最高效率达42%。

关键词：超声电机椭圆运动轨迹压电陶瓷激励信号

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一种新型大推力直线压电作动器

振动．测试与诊断 2015年第1期35卷 163-169,196页

作者：朱鹏举时运来赵淳生南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室

设计了一种新型大推力直线压电作动器,采用螺旋箝位的方式实现对压电叠堆微小位移的累积输出,实现了大推力和长行程。对该种作动器的驱动机理和作动器设计过程中的关键技术问题进行了详细的分析,包括力矩电机的转速设计、上下柔性联轴... 详细信息

设计了一种新型大推力直线压电作动器,采用螺旋箝位的方式实现对压电叠堆微小位移的累积输出,实现了大推力和长行程。对该种作动器的驱动机理和作动器设计过程中的关键技术问题进行了详细的分析,包括力矩电机的转速设计、上下柔性联轴器的扭转刚度设计、螺母和丝杠之间相关机械参数的设计以及对所选压电叠堆进行性能测试并选择其最佳工作频段。原理样机长为140mm,最大直径为45mm,重量为0.7kg,行程为40mm。在力矩电机转速为300r/min,压电堆驱动频率为100Hz时,作动器的最大输出力可达130N。

关键词：压电作动器丝杠尺蠖型大推力

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超声电机驱动及控制技术的新进展

振动．测试与诊断 2012年第6期32卷 990-993,1039页

作者：梁大志时运来朱华赵淳生江苏丰科超声电机科技有限公司南京210019 南京航空航天大学机械结构力学与控制国家重点实验室南京210016

以TRUM-60行波型超声电机为研究对象,挖掘和利用超声电机的一些优异伺服作动特性,从驱动控制器的电气特性入手,对超声电机驱动及控制技术进行了更加深入的应用工程研究。在超声电机再次加电启动、开环条件下旋转角秒级和直线纳米级的分... 详细信息

以TRUM-60行波型超声电机为研究对象,挖掘和利用超声电机的一些优异伺服作动特性,从驱动控制器的电气特性入手,对超声电机驱动及控制技术进行了更加深入的应用工程研究。在超声电机再次加电启动、开环条件下旋转角秒级和直线纳米级的分辨率、快速往复动态特性、双PWM功率驱动拓扑结构等驱动及控制算法与策略等方面,获得了一些新的研究进展。

关键词：超声电机驱动器分辨率快速往复