超声波电机力矩控制及其应用研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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超声波电机力矩控制及其应用研究

项目名称：超声波电机力矩控制及其应用研究
项目类别：面上项目
批准号：60575059
申请代码：F0306
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2006-01-01-2008-12-31

项目负责人：郭吉丰
负责人职称：教授
依托单位：浙江大学
批准年度：2005

中文摘要：

超声波电机是一种力矩电机，需深化对其数学模型和力矩特性的认识。为此展开了以下研究行波型超声波电机的输入输出力学模型；超声波电机力矩动态特性的测试方法和装置；超声波电机的位置/速度/力矩的柔顺性控制策略。 1、首次给出了行波型超声波电机定转子间的摩擦系数计算模型及其特性计算显式模型，适用于电机设计正逆问题、控制模型等。分析了压紧力、噪声、温升、胶接、接触面设计等影响电机特性的一些要点，进一步形成了此电机的设计理论和制造技术。 2、建立了超声波电机力矩特性测试装置，分析了超声波电机的负载特性、起动关断特性，给出了电机力矩波动成因。 3、提出了一种基于神经元自适应PID控制律，具有误差小、适应性强、计算量小和易实现等特点，速度误差在4％以内。形成了基于开关电源、DDS和低通滤波的三种驱动控制电源技术。研制基于超声波电机的两自由度机械臂应用平台，实现了柔顺性控制。 4、提出了两种新型的电机结构，一球锥面自适应超声波电机，效率提高了3－5％，具有响应快、性能稳定和装配方便等特点；二中空短柱径向-扭转振动复合型超声波电机，电机直径60mm，最大力矩5Nm，具有大力矩、无噪声、轻质等特点。

中文主题词：超声波电机；力矩特性；力传递模型；位置/速度控制

结论摘要：

英文主题词ultrasonic motor;torquecharacteristic;force transferring model;position/speed control

成果综合统计