纳米级精密定位压电超声伺服电机及其驱动控制系统研究

压电超声波电机基于压电陶瓷材料的逆压电效应直接将电能转换为机械能，可很好地满足无传动链低速大转矩非连续运转需要，结构紧凑功率密度高，动态性能好，运行无噪声，不产生也不接受电磁干扰，直接驱动精度为纳米级。本项目在国外最新单π元型超声波直线电机结构基础上，首次提出支撑方式简单、工艺难度小、运行稳定性高的双π型结构，首次采用易于调节的永磁式预应力施加方案，并通过动力学有限π分析和振动与波分析实施结构优化设计，研制了原理样机，完成了实验研究，积累了应用研究经验。与此同时，还首次引进等效梁概念建立了环型超声波电机定子复合振子的数学模型。此外，还研制了行波和驻波类压电超声波电机实验研究专用的通用型调压调频电源。