一、新型换能器式大力矩超声波马达的研究（论文文献综述）
王晨曦[1]（2019）在《贴片式压电马达定子构造及性能测试研究》文中进行了进一步梳理超声波电机（Ultrasonic Motor）简称USM,是一种完全不同于传统电磁式电机的新型动力输出装置。它利用了压电陶瓷材料的逆压电效应,在交变电场的作用下将电能转化成机械能,通过摩擦耦合作用将机械能输出,形成直线或旋转运动。USM的发展历史很短,但是却具有广阔的市场应用前景,它具有断电保持、低速大转矩、体积小、无电磁干扰、分辨率高、精确定位程度好,在航空航天、医疗器械、精密仪器、自动控制、武器装备以及其他高精尖领域有着突出的优势,是各国争相研究的热点领域。本文提出了一种贴片式行波型超声电机定子的结构,并应用于夹心式超声波电机,分为两相驱动定子和四相驱动定子。针对贴片式定子结构进行了介绍,组建了四相超声波电机驱动电源,并通过搭建实验设备对贴片式电机定子进行了相关的实验测试研究,主要内容如下:1、简单介绍了超声波电机的发展历史、特点、分类和应用前景,分析了超声电机运行的基本原理,压电材料表面质点的椭圆运动轨迹的形成方法及合成行波的条件以及摩擦耦合实现运动输出的过程,最后详细介绍了本文中贴片式行波型超声波电机定子的特点、结构以及与传统超声波电机定子相比的优势和创新点。2、确定了四相超声波电机驱动电源的总体方案,通过选择相应的硬件,制作了后级放大模块的变压器,制作了四相超声波电机驱动电源放大模块PCB电路板,组建了四相超声波电机驱动电源和摩擦实验平台,为后续定子性能测试提供了实验设备和实验平台。3、通过阻抗分析仪测定定子振动谐振频率,通过XRD激光显微镜测定定子表面粗糙度,利用实验平台测试不同参数条件下定子正压力和摩擦力变化曲线,分析了电压、频率、预紧力、表面粗糙度对定子性能的影响结果,得出了一般规律。利用转速转矩测试仪分析了四相驱动超声电机转速和转矩的关系,得出了电压、频率、表面粗糙度对于超声波电机输出性能影响的规律。
石小川[2]（2019）在《超声波电机在高铁车辆内端门的应用研究》文中指出超声波电机是一种依靠压电材料驱动的新型电机,具有低速大转矩、快速响应、无电磁干扰、运行无噪音等诸多特性。本文以超声波电机为基本研究对象,以高铁车辆内端门为主要应用案例,对超声波电机实用化及高速列车的再创新有借鉴意义。系统的论述了环形行波型超声波电机的分析设计过程,主要包括运行机理分析、定子共振频率求解、驱动电路的分析与设计等方面,同时制作了实物驱动板,对驱动电路实际运行波形进行了详细分析,用该驱动板对超声波电机样机进行驱动取得了成功。主要研究内容及成果如下:1.推导了定子共振频率的解析法求解过程,将环形定子等效成复合梁结构,应用梁振动模态理论,用C语言编写了求解定子模态频率及振型的计算程序,计算结果表明使用典型定子样本7阶解析模态频率为37784Hz,该频率值符合超声波电机定子驱动频率。2.使用ANSYS软件对典型定子进行了有限元模态分析,基于计算结果论述了超声波电机定子模态的选取方法。测绘了佳能公司60mm直径超声波电机定子尺寸,建立了该定子几何模型,用有限单元法计算了该定子的模态频率,计算结果与实际频率误差仅为0.23%,说明了有限元分析法的可行与准确性。对比分析了四种不同规格的定子模态频率,得到定子尺寸和振动模态频率之间的规律。计算分析了改变定子倾角对模态频率的影响,结果表明,可以通过改变定子倾角修正共振频率。取消定子支撑板、改用支撑架限制定子周向自由度的方法有利于提升空间利用率。3.使用Multisim软件对设计的LC谐振升压式驱动电路进行了仿真分析,结果表明控制驱动信号占空比可以有效改变驱动电压幅值,此方法可用于电机调速控制;基于STM32F429开发板分析了驱动信号获取方法及部分软件代码;制作了实物驱动板,并通过示波器采集其驱动波形并对其进行分析,进一步探讨了元件参数对实验结果的影响及驱动过程中出现异响的原因,给出了解决办法,是目前谐振升压式超声波电机驱动电路研究的良好补充。4.结合高速铁路车辆实际,设计了一种可应用于车辆内端门控制的超声波电机,并给出主要零件的设计图纸;对传感器布置、速度与旋向检测方法进行了说明,简述了车辆内端门在实际工作时可能遇到的一些问题。本研究在其他车载设备控制领域同样具有应用前景。
杨欣[3]（2018）在《冲击式超声波钻的换能器驱动特性研究》文中研究说明钻探器在太空探测任务中具有重要的作用。钻探器在天体表面钻进一定深度进行取样,将样本带回地球,有利于人类分析天体表面土壤的成分,从而帮助人类发现太空的奥秘。与普通电机驱动钻相比,冲击式超声波钻具有功率小、质量小、体积小和钻压力小等特点。压电换能器是超声波钻的核心装置,其输出特性直接影响到超声波钻的钻进效果。变幅杆是压电换能器的重要组成部分,通过改变变幅杆的构型尺寸参数,能够改变换能器的谐振频率以及输出端振幅;施加预紧力是研制超声波换能器过程中的重要环节,通过改变预紧力的大小,能够对换能器的性能产生影响;温度对于压电换能器的输出有一定影响,在研究换能器驱动过程中,研究温度变化对于提高超声波钻性能有重要意义。本文针对夹心式压电换能器,开展了关于变幅杆构型尺寸参数、预紧力和热传递的仿真及实验研究。研究了五组变幅杆构型尺寸参数对换能器谐振频率及输出端振幅的影响,基于ANSYS有限元法,对夹心式换能器开展了模态分析和谐响应分析,得到不同尺寸下换能器的谐振频率与输出振幅,进而评估给定范围内最佳尺寸参数值。本文基于COMSOL物理仿真软件,研究了预紧力对换能器输出特性的影响,得出了换能器输出随预紧力的变化规律。针对不同直径尺寸的换能器,设计了一个超声波换能器的自动预紧平台,从而能够精确、缓慢地加载预紧力,并使用自动预紧平台进行了实验测试。在预紧力的基础上,本文研究了换能器工作时的温度变化,通过仿真得到了换能器稳态时的表面温度分布。通过实验得到了换能器工作时的温度变化曲线,验证了仿真温度分布结果的正确性,分析了实验与仿真结果的误差,并给出了造成实验误差的原因。
董晓霄[4]（2018）在《含损耗压电等效电路模型及在超声波电机上的应用研究》文中研究表明与传统电磁电机相比,超声波电机具有结构紧凑、低速大转矩、电磁兼容性好等优势,被广泛应用在航空航天、医疗器械和精密仪器等领域。由于超声波电机在微小型化产品的应用中更具优势,因此在保证体积不变的条件下,提高超声波电机的功率和效率具有重要的研究意义和工程价值。本文建立了压电振子含三类损耗的等效电路模型,并研究损耗特性对于机械品质因数的影响。介绍一种新型驻波型超声波电机,并通过含损耗的等效电路模型,对电机定子特性进行分析。在新型电机的研究基础上,分别开发了具有自校正步进特性、大力矩特性以及双向运转特性的驻波型超声波电机。此外,本文提出一种压电作动器优化的驱动方式,为进一步提高压电作动器（包括超声波电机）的效率和工作稳定性提供基础。本论文的主要研究内容和成果如下:1.压电振子主要包含三类基本损耗,即介电损耗、机械损耗和压电损耗。本论文针对压电振子常用的k31振动模式,建立一种含三类损耗的等效电路模型。通过对四种不同负载结构的样品进行仿真和实验分析,证明了压电陶瓷的三类损耗,尤其是压电损耗,对于压电振子能量耗散机制的重要影响。2.研究一种具有较高功率密度的新型驻波型超声波电机。对工作于径向振动模式下的定子建立含三类损耗的等效电路模型,通过仿真结果分析压电陶瓷的三类损耗对共振频率和反共振频率处机械品质因数的影响,并讨论定子结构参数变化对于定子频率特性和机电耦合能力的影响。通过对样机的实验测试结果表明,当驱动信号为200Vpp的方波电压时,样机的堵转力矩可以达到0.27Nm,空载转速为147r/min。3.针对压电作动器在共振频率处发热现象较为严重的问题,从提高压电作动器效率和性能稳定性的角度出发,提出一种优化的驱动方式。通过大功率测试系统对Langevin换能器进行恒速度下的功率测试,可以得出结论:最小输入功率（最大机械品质因数）位于共振频率和反共振频率之间。实验结果表明,与在共振频率处驱动相比,利用优化频率的驱动方案可以使所需的输入功率下降一半,即机械品质因数提高为两倍。4.设计一种新型自校正式步进超声波电机,该电机通过定子弹性叶片和转子定位槽的配合设计,可以实现在开环控制下无累积误差的步进运行。电机的外径设计为30mm,高度为10mm。通过对样机的实验研究表明,样机的步距角为45°,在100Vpp的驱动电压下,堵转力矩可以达到55mNm。与同类型步进电机相比,新型结构的步进电机兼具体积小,转矩大和驱动方式简单的优势,并具有极高的可扩展性。5.在新型驻波型超声波电机的基础上,分别设计一种大力矩驻波型超声波电机和一种双向驻波型超声波电机。通过对具有特殊性能的电机进行设计,扩展了此类驻波型超声波电机的应用范围。
张宁[5]（2015）在《基于行波超声电机驱动的压电谐波电机》文中认为超声电机利用压电材料逆压电效应将电能转化为机械能,使弹性体特定区域表面质点发生具有致动效应的周期性规则轨迹运动,并与转子通过摩擦耦合,实现输出机械振动。与传统的电磁电机相比较,超声电机具有低转速大扭矩、断电自锁、不受磁场干扰、结构形式多样、响应速度快、无需润滑等优点,在航空航天、科学仪器、微机电系统等领域具有广泛的应用前景。本文基于超声电机技术与谐波传动技术,提出一种换能器驱动的压电谐波电机,这是一种新型的内嵌式微型电机,利用换能器驱动超声电机,通过转子与柔轮的过盈配合将超声电机的微观运动转化为宏观运动。首先从复合换能器的工作原理出发,对比各种激励模式的优缺点,设计纵弯复合式换能器。分析纵弯复合换能器的致动原理,建立质点的运动轨迹方程,确定了换能器的驱动性能;通过有限元软件进行仿真分析,研究不同参数对复合式换能器性能的影响,得出不同参数对换能器的影响规律,为后续超声电机的设计提供理论基础。其次,设计两种换能超声驱动器,分别为单一换能超声波驱动器和对称换能超声驱动器。确定两种换能超声驱动器的结构及工作原理,然后分别进行两种换能超声驱动器各组件的模态分析和瞬态分析,模态分析时进行换能器与定子环间的频率兼并得到定子的振动频率,瞬态分析时获得质点的切向位移、径向位移及椭圆运动轨迹。通过瞬态分析获得定子的速度分析,得到超声驱动器的理论输出特性。最后,基于两种换能超声驱动器设计两种压电谐波电机,分析其工作原理,进行了柔轮的静力学分析及谐波传动系统的最小传动比分析计算,获得压电谐波电机的理论输出速度特性。
陈建毅,郑祝堂,陈方辉[6]（2013）在《模态转换型超声波电机的驱动机理与研究进展》文中研究说明模态转换型超声波电机因具有结构简单且功率输出大的特点而备受关注。本文分析了不同类型的模态转换形式超声波电机的驱动机理,详细介绍当前国内外有关的研究情况和研究进展,并指出该类型超声波电机是今后大力矩超声波电机的重要发展方向。
刘英想,刘军考,陈维山,石胜君[7]（2009）在《纵弯复合换能器式圆环形行波超声电机的工作原理与设计》文中进行了进一步梳理本文提出一种纵弯复合换能器式圆环形行波超声电机,电机定子包括一个纵弯复合换能器和一个带驱动齿的圆环。换能器前端盖采用指数型变幅杆,变幅杆小端面和圆环侧面相连。通过换能器的纵向振动和弯曲振动,实现在定子圆环中激励出两个在时间和空间均正交的弯曲振动模态。对电机的工作原理进行了分析,给出了行波的合成条件。采用有限元法对电机定子进行了设计与分析,实现了定子两个振动模态特征频率之间的简并。通过瞬态分析,获得了定子的振动特性。瞬态分析结果表明,驱动齿表面质点运动轨迹近似为椭圆。本文分析结果证明了所提出超声电机构型的可行性,为该类样机的研制提供了理论依据。
赵学涛[8]（2009）在《夹心换能器式多自由度球形超声波电动机研制》文中进行了进一步梳理提出一种新型的基于夹心换能器驱动的二自由度球型电动机,该电动机定子结构采用两对空间位置正交的夹心换能器,每对换能器驱动电机球形转子一个自由度的正反两个方向运动,换能器之间由一个支架连接,相互正交,支架连接换能器的位置在换能器一阶纵向振动的节面,从而消除了两个换能器之间的耦合,保证各换能器独立工作。该电动机的最大输出力矩为0.45 N.m,转速为12 r/min,实际工作频率为33.3 kHz,与设计相吻合。
张东华,陈维山,陈在礼,谢涛,刘军考[9]（2006）在《新型换能器式大力矩超声波电机的研究》文中研究表明超声波电机是一种利用压电晶体逆压电效应获得驱动力矩的新原理电机,它与由电磁作用获得转矩的电磁电机工作原理截然不同。针对目前超声波电机输出力矩小的不足,提出了一种新型换能器式大力矩超声波电机结构。对电机的运行机理进行了分析,并利用有限元软件ANSYS分析了电机定子的振动特性和阻抗特性,同时提出了一种振子间解耦的方法。通过实验得到了电机的运转特性,在预紧力为13N时得到电机最大输出力矩为2.8N.m。
陈维山,赵学涛,刘军考,郝铭[10]（2006）在《压电超声波马达发展现状及研究方向》文中进行了进一步梳理阐述了超声波马达和传统电磁电机相比较的优点,对目前超声波马达发展概况和研究现状进行了详细分析,指出日本超声马达研究及应用主要在民用消费品领域,欧洲各国发展重点在高精仪器驱动方面,美国超声马达研究重点在航天领域和军事应用。分别对典型的行波马达、驻波马达、大力矩马达、多自由度马达、微马达以及非接触马达的原理、特点和性能进行了介绍,指出了现阶段超声波马达研究方向在于精确建立数学模型、设计新型马达结构、提高陶瓷材料和摩擦材料性能及改善控制手段等方面,从而全面提高超声波马达寿命和性能,扩展马达的应用领域。
二、新型换能器式大力矩超声波马达的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、新型换能器式大力矩超声波马达的研究（论文提纲范文）
（1）贴片式压电马达定子构造及性能测试研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文研究的背景和意义 |
| 1.2 超声波电机的发展历史和现状 |
| 1.3 超声波电机的特点、分类及应用 |
| 1.3.1 超声波电机的特点 |
| 1.3.2 超声波电机的分类 |
| 1.3.3 超声波电机的应用 |
| 1.4 论文的主要内容 |
| 第2章 超声波电机的结构特点及工作原理 |
| 2.1 压电材料与压电效应 |
| 2.1.1 压电材料的简述 |
| 2.1.2 压电材料的压电效应与压电方程 |
| 2.2 行波型超声波电机运行原理 |
| 2.2.1 定子表面产生行波的条件 |
| 2.2.2 定子表面质点椭圆轨迹的形成 |
| 2.2.3 摩擦耦合界面的动力输出 |
| 2.3 贴片式行波型超声波电机结构特点 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 超声波电机驱动电源的设计和搭建 |
| 3.1 驱动电源系统总体方案设计 |
| 3.2 驱动电源的硬件系统设计和搭建 |
| 3.2.1 主控单片机芯片选型 |
| 3.2.2 信号处理芯片选型 |
| 3.2.3 变压器的设计和制作 |
| 3.2.4 信号的后级放大电路模块选型 |
| 3.2.5 输入电源模块选型 |
| 3.3 驱动电源的控制系统的设计和搭建 |
| 3.3.1 主控制程序模块 |
| 3.3.2 信号输出模块 |
| 3.3.3 串口通信模块 |
| 3.3.4 显示与键盘模块 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 贴片超声波电机定子性能测试实验 |
| 4.1 定子阻抗及谐振频率测试实验 |
| 4.2 定子表面粗糙度测试实验 |
| 4.3 定子微摩擦力测试实验 |
| 4.3.1 摩擦实验平台的组成 |
| 4.3.2 数据采集系统的组成 |
| 4.3.3 定子静摩擦系数实验 |
| 4.3.4 定子动摩擦系数实验 |
| 4.4 贴片式超声波电机性能测试实验 |
| 4.5 实验结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 总结和展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 待研究的问题 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）超声波电机在高铁车辆内端门的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 超声波电机的研究背景 |
| 1.1.2 在轨道车辆系统中应用超声电机的意义 |
| 1.2 超声波电机的发展及研究现状 |
| 1.3 前人在本领域的工作成果 |
| 1.4 论文的主要内容及工作 |
| 本章小结 |
| 第二章 环形超声波电机理论 |
| 2.1 压电效应与压电陶瓷 |
| 2.1.1 压电效应 |
| 2.1.2 压电材料特性 |
| 2.1.3 压电材料物理特性参数 |
| 2.2 环形行波超声波电机运行机理分析 |
| 2.2.1 环形行波超声波电机结构 |
| 2.2.2 定子行波的产生 |
| 2.2.3 定子共振频率计算 |
| 2.2.4 使用C语言编写频率求解程序 |
| 2.3 定转子接触模型 |
| 本章小结 |
| 第三章 环形超声波电机的分析与设计 |
| 3.1 定子的有限元分析 |
| 3.1.1 模态分析基础 |
| 3.1.2 模态计算及结果分析 |
| 3.2 转子设计 |
| 3.2.1 转子的柔性 |
| 3.2.2 转子的径向弯曲配合 |
| 3.3 定子优化设计 |
| 3.3.1 定子结构的优化设计 |
| 3.3.2 定子支撑方式对谐振频率的影响 |
| 本章小结 |
| 第四章 驱动及实现方法 |
| 4.1 行波超声波电机的驱动方式 |
| 4.2 开关逆变式驱动电路 |
| 4.3 谐振升压式驱动电路 |
| 4.3.1 LC谐振升压电路基本原理 |
| 4.3.2 基于Multisim的仿真分析 |
| 4.4 驱动信号的获取及软件设计 |
| 4.4.1 占空比调节的实现 |
| 4.4.2 PWM信号输出 |
| 4.5 驱动板的实物制作 |
| 4.5.1 实际电路设计 |
| 4.5.2 实验设备介绍 |
| 4.5.3 元件选取 |
| 4.5.4 实验结果分析 |
| 本章小结 |
| 第五章 超声波电机在高铁车辆内端门的应用设计 |
| 5.1 电机综合设计 |
| 5.1.1 定子设计 |
| 5.1.2 转子设计 |
| 5.1.3 其他结构及图纸 |
| 5.2 控制基础 |
| 5.2.1 传感器 |
| 5.2.2 速度与方向检测 |
| 5.3 车辆内端门概述 |
| 5.4 其他车载应用前景 |
| 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）冲击式超声波钻的换能器驱动特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景来源及研究目的和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外的研究现状及分析 |
| 1.2.1 超声波钻研究现状 |
| 1.2.2 夹心式压电换能器研究现状 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 第2章 超声波换能器构型尺寸特性分析 |
| 2.1 冲击式超声波钻结构及原理 |
| 2.2 夹心式压电换能器模型 |
| 2.3 基于ANSYS软件有限元分析 |
| 2.3.1 ANSYS软件模态响应分析 |
| 2.3.2 ANSYS软件谐响应分析 |
| 2.4 超声变幅杆构型尺寸参数优选 |
| 2.4.1 超声变幅杆构型尺寸参数筛选条件 |
| 2.4.2 有限元分析网格粗糙划分结果 |
| 2.4.3 有限元分析网格精细划分结果 |
| 2.4.4 有限元仿真结果对比分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 超声波换能器预紧力及热力学仿真分析 |
| 3.1 基于COMSOL软件预紧力仿真分析 |
| 3.1.1 超声波换能器预紧力的计算 |
| 3.1.2 COMSOL软件模态响应分析 |
| 3.1.3 COMSOL软件谐响应分析 |
| 3.1.4 有限元仿真结果对比分析 |
| 3.2 基于COMSOL软件热力学仿真分析 |
| 3.2.1 热力学仿真分析步骤 |
| 3.2.2 热力学仿真结果对比分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 超声波换能器自动预紧平台设计 |
| 4.1 自动预紧平台系统总体方案设计 |
| 4.1.1 自动预紧平台功能要求 |
| 4.1.2 自动预紧平台性能指标 |
| 4.1.3 自动预紧平台总体设计原理 |
| 4.2 自动预紧平台机械系统设计 |
| 4.2.1 自动预紧平台主要元器件选型 |
| 4.2.2 自动预紧平台三维装配模型 |
| 4.2.3 扭矩传感器使用安全校核 |
| 4.3 自动预紧平台控制系统设计 |
| 4.3.1 平台硬件设计和控制原理 |
| 4.3.2 自动预紧平台控制箱的设计 |
| 4.3.3 控制系统上、下位机准备工作 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 自动预紧平台测试和温度分布验证 |
| 5.1 超声波换能器自动预紧平台实验 |
| 5.1.1 控制系统各零件功能的组装和测试 |
| 5.1.2 自动预紧平台实验数据及分析 |
| 5.2 超声波换能器稳态温度分布验证实验 |
| 5.2.1 超声波换能器阻抗分析实验及分析 |
| 5.2.2 换能器工作表面温度测量实验分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）含损耗压电等效电路模型及在超声波电机上的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 注释表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 超声波电机的发展简史 |
| 1.2 超声波电机的特点和分类 |
| 1.2.1 超声波电机的特点 |
| 1.2.2 超声波电机的分类 |
| 1.3 超声波电机的研究现状 |
| 1.3.1 超声波电机仿真模型的研究 |
| 1.3.2 超声波电机驱动技术的研究 |
| 1.3.3 新型结构和功能的超声波电机 |
| 1.4 目前超声波电机研究尚需解决的问题 |
| 1.5 本文主要研究内容和研究意义 |
| 1.5.1 本文的主要研究内容 |
| 1.5.2 本文的研究意义 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 压电振子的特性分析 |
| 2.1 压电效应与压电方程 |
| 2.1.1 压电效应与逆压电效应 |
| 2.1.2 压电方程 |
| 2.2 压电振子的振动模式和机电耦合系数 |
| 2.3 压电陶瓷的损耗特性和机械品质因数 |
| 2.3.1 压电陶瓷的损耗特性 |
| 2.3.2 机械品质因数 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 含三类损耗的压电振子等效电路模型 |
| 3.1 k_(31)振动模式压电振子的等效电路模型 |
| 3.1.1 传统Mason等效电路模型 |
| 3.1.2 含三类损耗的六端子等效电路模型 |
| 3.2 新型等效电路模型在不同负载结构中的应用 |
| 3.2.1 全电极(FE)负载结构 |
| 3.2.2 部分电极(PE)负载结构 |
| 3.2.3 无电极(NE)负载结构 |
| 3.3 实验和仿真分析 |
| 3.3.1 样品制备和性能参数求解 |
| 3.3.2 仿真结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 径向驻波型超声波电机及其含损耗的等效电路模型 |
| 4.1 电机的结构与工作原理 |
| 4.1.1 电机的结构设计 |
| 4.1.2 电机的工作原理 |
| 4.2 电机定子等效电路模型 |
| 4.2.1 不含损耗的压电陶瓷等效电路模型 |
| 4.2.2 含损耗的压电陶瓷等效电路模型 |
| 4.2.3 含损耗的金属弹性体等效电路模型 |
| 4.3 仿真与实验分析 |
| 4.3.1 定子的仿真分析 |
| 4.3.2 电机输出特性测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 三类损耗对压电换能器驱动频率影响的研究 |
| 5.1 大功率实验测试 |
| 5.1.1 大功率实验测试系统搭建 |
| 5.1.2 功率测试及分析 |
| 5.2 驱动器电路的优化设计 |
| 5.2.1 Butterworth-VanDyke(BVD)等效电路 |
| 5.2.2 优化频率的驱动电路设计 |
| 5.3 对比实验和结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 一种自校正式步进超声波电机的研究 |
| 6.1 自校正式步进超声波电机的结构与工作原理 |
| 6.1.1 自校正式步进超声波电机的结构 |
| 6.1.2 自校正式步进超声波电机的工作原理 |
| 6.2 有限元仿真分析 |
| 6.3 实验测试和结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 大力矩和双向驻波型超声波电机的研究 |
| 7.1 大力矩驻波型超声波电机 |
| 7.1.1 大力矩驻波型超声波电机的结构与工作原理 |
| 7.1.2 大力矩驻波型超声波电机的实验研究 |
| 7.2 双向驻波型超声波电机的研究 |
| 7.2.1 双向驻波型超声波电机的结构与工作原理 |
| 7.2.2 双向驻波型超声波电机的实验研究 |
| 7.3 本章小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 本文的主要内容及贡献 |
| 8.2 需要进一步研究的问题 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
（5）基于行波超声电机驱动的压电谐波电机（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超声电机概述 |
| 1.2.1 超声电机工作原理 |
| 1.2.2 超声电机的特点 |
| 1.2.3 超声电机的分类 |
| 1.3 超声电机的发展现状 |
| 1.3.1 超声电机发展历史 |
| 1.3.2 国内、外研究现状 |
| 1.4 超声电机目前主要研究方向 |
| 1.5 谐波电机的研究现状 |
| 1.6 超声电机在车辆方面的应用 |
| 1.7 本文的主要研究内容 |
| 2 纵弯复合式换能器的设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 纵弯复合式换能器的结构设计 |
| 2.2.1 变幅杆的选择 |
| 2.2.2 纵弯复合致动原理 |
| 2.3 纵弯复合式换能器的设计理论 |
| 2.3.1 换能器概述 |
| 2.3.2 纵弯复合式换能器的设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 单个换能超声驱动器的设计与分析 |
| 3.1 行波超声驱动器的整体设计 |
| 3.1.1 行波超声驱动器的整体结构 |
| 3.1.2 行波超声驱动器的工作原理 |
| 3.2 行波超声驱动器的模态分析 |
| 3.2.1 单个换能器的APDL建模 |
| 3.2.2 换能器的模态分析 |
| 3.2.3 定子环的模态分析 |
| 3.2.4 定子的模态分析 |
| 3.3 行波超声驱动器的瞬态分析 |
| 3.4 定子速度分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 对称换能超声驱动器的设计与分析 |
| 4.1 行波超声驱动器的整体结构 |
| 4.2 行波超声驱动器的工作原理 |
| 4.3 行波超声驱动器的模态分析 |
| 4.3.1 换能器的模态分析 |
| 4.3.2 定子环的模态分析 |
| 4.3.3 定子的模态分析 |
| 4.4 行波超声驱动器的瞬态分析 |
| 4.5 定子速度分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 压电谐波电机的研究 |
| 5.1 压电谐波电机的整体结构 |
| 5.2 压电谐波电机的工作原理 |
| 5.3 柔轮的静力学分析 |
| 5.3.1 单个换能超声驱动器压电谐波电机的柔轮静力学分析 |
| 5.3.2 对称换能超声驱动器压电谐波电机的柔轮静力学分析 |
| 5.4 压电谐波电机速度输出特性 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 在校期间发表的论文及科研成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）模态转换型超声波电机的驱动机理与研究进展（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 纵弯模态转换型超声波电机的驱动机理与研究情况 |
| 1.1 纵弯模态转换型超声波电机的驱动机理 |
| 1.2 纵弯模态转换型超声波电机的研究情况 |
| 2 纵扭模态转换型超声波电机的驱动机理与研究情况 |
| 2.1 纵扭模态转换型超声波电机的驱动机理 |
| 2.2 纵扭模态转换型超声波电机的研究情况 |
| 3 耦合振子式模态转换型超声波电机的研究情况 |
| 4 径扭模态转换型超声波电机的研究现状 |
| 5 结 语 |
（9）新型换能器式大力矩超声波电机的研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 电机结构及运行机理 |
| 1.1 电机结构 |
| 1.2 电机运行机理 |
| 2 电机定子的动态特性分析 |
| 2.1 定子的振动特性分析 |
| 2.2 定子的阻抗特性分析 |
| 3 实验测试 |
| 4 结论 |
（10）压电超声波马达发展现状及研究方向（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 超声波马达研究的发展与成果 |
| 2.1 国内外超声马达研究发展状况 |
| 2.1.1 日本超声波马达研究发展状况 |
| 2.1.2 欧美超声波马达研究发展状况 |
| 2.1.3 国内超声波马达研究发展状况 |
| 2.2 国内外超声马达研究取得的成果 |
| 2.2.1 行波超声马达 |
| 2.2.2 驻波型超声马达 |
| 2.2.3 大力矩超声马达 |
| 2.2.4 多自由度超声马达 |
| 2.2.5 压电超声微马达 |
| 2.2.6 非接触式超声马达 |
| 3 超声波马达研究的课题与方向 |
| 3.1 超声波马达理论模型的研究 |
| 3.2 摩擦特性研究 |
| 3.3 新型马达的研究 |
| 3.4 马达材料的研究 |
| 3.5 控制系统研究 |
| 4 结 语 |
四、新型换能器式大力矩超声波马达的研究（论文参考文献）
- [1]贴片式压电马达定子构造及性能测试研究[D]. 王晨曦. 深圳大学, 2019(01)
- [2]超声波电机在高铁车辆内端门的应用研究[D]. 石小川. 大连交通大学, 2019(08)
- [3]冲击式超声波钻的换能器驱动特性研究[D]. 杨欣. 哈尔滨工业大学, 2018(01)
- [4]含损耗压电等效电路模型及在超声波电机上的应用研究[D]. 董晓霄. 东南大学, 2018(05)
- [5]基于行波超声电机驱动的压电谐波电机[D]. 张宁. 郑州大学, 2015(01)
- [6]模态转换型超声波电机的驱动机理与研究进展[J]. 陈建毅,郑祝堂,陈方辉. 微电机, 2013(06)
- [7]纵弯复合换能器式圆环形行波超声电机的工作原理与设计[A]. 刘英想,刘军考,陈维山,石胜君. 2009中国仪器仪表与测控技术大会论文集, 2009
- [8]夹心换能器式多自由度球形超声波电动机研制[J]. 赵学涛. 微特电机, 2009(04)
- [9]新型换能器式大力矩超声波电机的研究[J]. 张东华,陈维山,陈在礼,谢涛,刘军考. 组合机床与自动化加工技术, 2006(12)
- [10]压电超声波马达发展现状及研究方向[J]. 陈维山,赵学涛,刘军考,郝铭. 电机与控制学报, 2006(05)