一、系列超声波电机的研制及其应用（论文文献综述）
张淼[1]（2020）在《柱体超声波电机的性能优化及驱动控制研究》文中提出柱体超声波电机作为行波型超声波电机的一种,具有体积小、装配便捷、启动速度快、断电自锁等优点,在航空航天、手术机器人、数码相机等领域得到广泛运用,具有很高的应用价值。目前柱体超声波电机大多采用螺栓连接的兰杰文振子结构,本文围绕这种结构的电机,利用有限元仿真与实验相结合的方法优化电机结构,分析螺栓预紧力、接触面、定转子预压力对电机性能的影响,提升电机性能。在电机结构优化基础上,对电机驱动电路小型化进行研究,研制出新型谐振升压驱动控制电路。（1）基于Bernoulli-Euler梁原理,理论推导杆式结构梁的自由弯曲振动方程,绘制两端自由边界条件下前三阶振型。理论分析柱体超声波电机运行原理,并公式推导定子顶部质点椭圆形运动轨迹方程。优化定转子接触方式;通过能量法、有限元法确定压电陶瓷最佳放置位置;改进定转子预压力施加装置。（2）针对柱体超声波电机有限元计算结果与实验结果误差较大的问题,优化电机有限元分析模型,分析约束条件、螺栓预紧力、接触面定义对电机模态频率、轴向振幅的影响,提升有限元分析模型计算精度。利用参数化模型优化电机尺寸,对电机顶部开槽参数进行灵敏度分析,确定电机最佳优化尺寸,优化后电机输出性能提升8.8%。（3）采用优化后的电机结构参数进行样机制作,对样机进行阻抗测试、扫频测试,实验结果表明电机设计合理。对电机进行性能测试,得到电机的速度-频率曲线和频率-扭矩曲线,电机性能优良。对定转子接触进行理论研究,理论推导定子与转子之间的接触模型,并通过实验的方法研究得出不同定转子预压力下电机负载特性。仿真分析外界环境温度对电机模态频率和谐振振幅的影响（4）针对现有柱体超声波电机驱动控制器体积过大的问题,理论设计一种谐振升压驱动电路,并仿真验证电路原理正确性。为消除超声波电机运行过程中频率漂移对电机运行产生的影响,研究基于锁相环的频率跟踪控制技术,设计控制回路、电流电压采样回路,实验结果表明电路具有可行性。
刘佩珊[2]（2020）在《中空矩形板旋转型超声波电机的设计与研究》文中认为超声波电机是一种新型微电机,自20世纪80年代飞速发展至今已有几十年的历史。超声波电机依靠体积微型化、无电磁干扰、响应速度快、可控性好等优于传统电机的性能,广泛应用于多个领域,如生物医疗、航天航空、车辆等。随着工艺及加工技术的发展,超声波电机的不同构造不断涌现以适应各个工作场合,因而其应用领域会不断扩大,应用前景势必会十分广阔。超声波电机的工作原理是利用压电材料的逆压电效应激发压电振子产生伸长或收缩变形,再通过弹性体定子将压电振子的微观运动转化为驱动足的宏观运动,利用摩擦耦合推动转子旋转。超声波电机是涵盖多个交叉学科的机电一体化产品,本文首先对超声波电机的概况、分类、国内外研究现状以及应用领域进行了系统的阐述,总结了现有的各结构超声波电机,指明了超声波电机的优势与不足。接着介绍了边梁满足超声波电机定子工作模态的固有振动和受迫振动,分析了旋转型超声波电机中压电振子的各项特性及参数,得出了在一定频率的电压激励下将激发出压电振子的横向振动模态,进而实现弹性体的受迫振动。阐述了旋转型超声波电机的工作机理:定子组件中两条垂直分布的边梁交汇点形成椭圆运动轨迹,利用摩擦力推动转子旋转。设计了一种中空矩形板旋转型超声波电机,对定子组件的材料进行了选择。运用Workbench中的优化分析组件对电机进行结构参数灵敏度分析,对定子结构的边梁宽度、驱动足高度、薄板边长、驱动足位置等变量进行了优化设计,提高了超声波电机的驱动效率,同时确定了定子板工作所需的固有振动模态。利用有限元分析法对优化后的定子组件进行模态分析找到定子组件所需的固有振型,进行谐响应分析得到定子组件的幅频特性曲线,得出电压的最佳驱动频率为26340Hz,瞬态分析仿真出定子组件在一个运动周期中的运动模态,验证了超声波电机的工作机理。对旋转型超声波电机的定、转子进行接触分析,建立定、转子接触模型,在有限元分析软件中对驱动足的运动轨迹进行仿真分析得到驱动足端面质点三维运动轨迹曲线,最后改变预紧力得到驱动转子旋转的最佳预紧力为4N。
张洪[3]（2020）在《面向空间应用的PPMT电机及驱动器研制》文中研究说明应用于空间的电机在超低温、强辐射和高真空等复杂空间环境中应具有大扭矩、高可靠性、高寿命、抗电磁干扰等特点。并行磁路技术（Parallel Path Magnetic Technology,PPMT）是一种先进的磁力控制技术,该技术由美国Charles J.Flynn研究员在1995年发表的专利提出。原理指出励磁线圈可以控制永磁体磁通方向,使某极的磁力是另一极的四倍,该技术可以应用于电机、发电机、旋转驱动器、线性驱动器等。PPMT电机是利用并行磁路技术和传统磁阻电机原理基础上研制的新型电机,该电机结构简单、调速范围广,具有高功率密度、轻质量、大扭矩等优点,对于面向空间应用的电机具有重大应用价值。论文首先概述了常见于空间应用的几种电机发展现状,根据国外专利和相关技术文献阐述了PPMT电机发展状况。在此基础上,采用有限元法和电磁场理论对PPMT原理建模,推导了PPMT原理理论,并利用仿真软件进行原理验证。在PPMT原理基础上,设计了新型的2极、6极、8极PPMT电机本体结构。利用磁阻最小原理推导出多极数PPMT电机原理,提出了PPMT电机的数学模型。利用有限元软件对三种电机进行参数化性能优化,得到三种电机最优模型的磁链、电感、转矩等重要特性曲线。以此为参照,设计了3种性能较优的电机结构图。同时,在8极PPMT电机中与结构参数相同的传统磁阻电机做性能对比,验证PPMT电机输出转矩更大的优点。在PPMT电机本体性能优化的基础上,分析了PPMT电机调速系统理论及控制策略,提出了PPMT电机双极性控制主电路及控制方法。利用经典的角度位置控制和电流载波控制方法,在控制主电路的基础上设计模拟PPMT电机仿真的控制和驱动电路,对三种电机分别做了不同控制方法的联合仿真,得到不同控制方法下的电流、转矩、电感等特性曲线。利用静态和瞬态控制仿真模型结构,设计了2极和6极PPMT电机,并加工装配成试验样机。搭建PPMT电机硬件开环控制系统,采用ARM的STM32主控芯片来完成对具有两路逻辑控制信号驱动芯片DRV8873驱动控制电机,调试2极和6极样机能够平稳运行,验证了PPMT电机的原理。最后,总结本文主要工作和PPMT电机优点及展望。
郭超[4]（2019）在《潜液式深冷永磁同步电机的研究》文中研究说明潜液式深冷电机（Cryogenic Motor）,主要是指浸没在温度为-183℃（90K）液氧（Liquid Oxygen简称LOX）、-161℃（112K）液态天然气（Liquid natural gas简称LNG）和-196℃（77K）液氮（Liquid nitrogen简称LN2）中运行的电机。由于在深冷温度下电机材料特性及参数变化规律与一般常温下有较大区别,导致电机运行情况及特性有较大差异,给电机设计及制造带来一些特殊性的问题。目前,美国的J.C.Carter公司、法国的Cryostar公司以及日本的Ebara、Nikkiso、Shinko公司等掌握着深冷感应电机的选材、电磁-热耦合仿真模型及运行特性等关键技术,处于技术垄断的现象。但深冷感应电机存在效率和转矩密度有一定的局限性,不利于深冷系统的高效可靠运行,严重制约了深冷电机推广。而国内在潜液式深冷电机关键技术还处于起步阶段,其设计理论和效率提升技术目前我国还处于空白。因此,研究潜液式深冷电机,具有重要的意义。本文以LNG潜液泵用深冷永磁同步电机为研究目标,重点围绕深冷温度下的永磁电机的结构特点、数学模型、磁场分布及其分析方法、性能参数等开展了深入研究;提出了深冷温度下永磁同步电机设计方法,建立深冷永磁电机设计与分析的理论与技术体系,为类似深冷电机的研究和应用奠定理论与技术基础。论文的主要研究工作如下:1、以“V”型转子磁路结构深冷永磁同步电机为研究对象,分析其结构和特征,重点阐述了其数学模型,寻找深冷环境下永磁体剩磁和定子绕组电阻率的变化规律,推导了永磁体体积和定子槽面积的表达式,提出了深冷永磁同步电机的快速设计方法。为样机的研制提供理论基础。2、深入研究深冷永磁同步电机的尺寸与结构方面的特点,重点分析其关键参数和深冷温度对电机电磁性能的影响,明确电机转矩、转速和效率与关键尺寸的变化规律。分别从电磁约束、温升约束和机械约束三个方面对深冷永磁电机力矩特性进行了设计和优化。获得了电机的基本外形尺寸。3、针对深冷永磁同步电机设计的基础理论,分析了深冷永磁同步电机的电场、磁场、热场、机械应力场耦合原理,建立了电机的电磁-温度-应力多物理场耦合模型,围绕定子铁芯硅钢片材料、转子永磁材料在深冷温度下的电磁性能与力学性能进行仿真分析。另外针对温度突变下转子磁钢槽与永磁体之间,因收缩程度不同而产生抱死、裂纹和间隙等现象进行了分析。4、研制了深冷永磁同步电机样机,提出对电机各关键部件材料进行深冷处理的制造工艺方法,出于安全考虑,搭建了-196℃液氮为深冷流体的潜液泵整体测试平台,提出了测试方法和流程,对深冷永磁同步电机的关键部件、以及LNG潜液泵系统性能进行了测试。最后与温升接近的常温永磁同步电机进行了功率密度对比试验,实验结果验证了样机设计分析的准确性和可行性。
刘艺[5]（2019）在《单向步进式超声波电机及其驱动控制研究》文中研究指明单向步进式超声波电机是一种新型驻波型电机,它不仅具有驱动简单、步进式运动等一般超声波电机不具有的特点,而且有体积小、低速大转矩等优点。本文主要研究单向步进式超声波电机的工作特性及其驱动控制方案,实现基于DSP的单向步进式超声波电机的驱动控制。本文简要地介绍了超声波电机及其发展与应用,概述了步进式超声波电机、定子阻抗特性测试和驱动技术的研究现状。分析了单向步进式超声波电机的结构及运行原理,研究了定子振动模型、电机推力模型及电学等效模型,搭建工作电压下的阻抗特性测试平台,测试电机的输出性能,并在理论模型基础上研究定子在不同驱动电压下的阻抗特性以及不同激励信号频率下的定子振幅。结果表明,不同电压驱动下定子阻抗特性区别很大,随着电压幅值的增大,共振频率和反共振频率都会随之减小。此外,电机的最佳工作频率为74kHz,100Vpp驱动电压下定子振幅达到最大值0.47μm,并根据输出性能测试结果确定电机步进控制电压策略。电机驱动电路设计中,主要对推挽式变压器进行了研究,在有限元软件Ansoft Maxwell中搭建变压器模型,连接电机等效电路进行仿真。仿真结果表明,改变变压器磁芯气隙对其漏感没有影响,而不同的变压器匝数比、绕组气隙变化都对变压器漏感有很大影响。仿真发现电机的阻抗匹配要求的电感值需达到1.24mH,而PQ2020型变压器漏感无法达到该值,需要在电路中串联电感来满足匹配要求。应用DSP TMS320F28335主要功能模块,设计单向步进式超声波电机的驱动控制系统,设计PWM波产生模块、电压电流采样模块以及步进式控制、频率跟踪程序。实验测试结果证明电机能够实现步进运行,步距角为45°,无失步现象,同时在频率跟踪运行时,系统可以跟踪频率漂移,控制电机转速在一定范围内,保证电机输出性能基本稳定。与同类型步进电机相比,本文研究的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,具有极高的可扩展性。其驱动控制系的研究为该电机的进一步发展应用提供了研究基础。
冷静雯[6]（2019）在《环形行波型超声波电机低速伺服控制研究》文中进行了进一步梳理超声波电机作为一种新型的直接驱动微电机,相比传统的电磁电机,具有响应快、断电自锁、结构简单等优点,同时由于特殊的工作原理,不需要特定的减速机构便可在低速状态下工作,且不会产生磁场、不受外界磁场与辐射源的干扰,非常适用于航空航天等精密低速控制领域。本文针对在低速状态下的60mm环形行波型超声波电机控制进行了研究,研究主要内容如下:在对环形行波型超声波电机的运行机理分析的基础上,分析并比较了三种调速方法并确定本文所用方法为调频调速法。在控制研究中,合理的数学模型是控制器设计的基础。考虑到超声波电机解析模型的复杂性与不直接可控性,本文利用非参数模型辨识法建立超声波电机的近似线性数学模型。选择二阶传递函数用以表征频率进行阶跃变化时的电机速度特性,利用近似法得到参数值。在电机工作频率范围内取实测点,获得各工作点的传递函数参数值,使用最小二乘法拟合得到以频率为变化量的电机数学模型。精确的控制模型是进行准确低速控制的关键。在分析得出的数学模型的基础上,本文采用线性滑模面和指数趋近律来设计超声波电机低速双输入滑模控制器,利用调频调速法获得预定的速度控制目标。所设计的滑模控制器控制利用上一个状态的驱动频率与前后状态的频率差为状态量来进行超声波电机低转速滑模控制系统的平衡控制,令控制系统的状态变量渐进收敛到零。建立以DSP为核心控制器的硬件控制平台,利用实验平台对电机进行控制,初步达到转速1.5r/min,波动为2%的低速控制目标。
安孟宇[7]（2019）在《行波型超声波电机频率跟踪技术的研究》文中指出超声波电机是一种全新驱动方式的微型电机,它是利用压电陶瓷的逆压电效应所产生的高频振动作为直接驱动力,通过转子和定子之间的摩擦力驱动转子的运动。和传统的电磁电机相比具有低转速、大转矩、无电磁干扰、运行无噪声、自锁等特性,因此其在许多领域应用广泛。由于超声波电机特定的运行原理和运转方式,温度和负载变化容易造成超声波电机运行不稳定,使其转速波动。基于转速反馈的闭环控制通常需要安装转速传感器,这样会增大整个系统的体积,也会增加投入的成本,使某些场合应用受限。针对该情况,提出一种基于相位差信息反馈的频率跟踪方法。首先,根据电机各类相位差对温度和负载变化的敏感程度,优化选择了相位差反馈量的类型;其次,针对系统机械噪声以及驱动器谐波对相位差计算结果的影响,提出利用改进的相关性相位提取方法用于准确提取驱动电压和孤极电压的基频相位差信息;最后,分别就超声电机运行过程中温度和负载变化的情况,给出了相应的频率自动跟踪策略。实验结果表明:该方法能有效降低温度以及负载变化导致的转速波动,可提升电机所在系统的转速稳定性。由于只需采样两路电压信号,易于工程实现。
任文迪[8]（2019）在《电磁调制非接触式旋转压电电机结构设计与动力学特性研究》文中进行了进一步梳理非接触式压电电机是定子与转子不接触的压电电机,本文在前人研究的基础上改进提出了一种新型的电磁调制非接触式压电电机样机结构,实现定、转子非接触耦合,具有结构可靠,运行稳定,控制方便且不易受外界环境影响的特点。电机采用压电叠堆作为驱动元件,利用压电叠堆逆压电效应获取外部驱动力和驱动位移,通过设计的双稳态柔性铰链微位移放大机构将压电叠堆驱动线位移转化为转动角位移,经过电磁调制机构将往复摆动角位移调制成转子的单向连续转动,实现电磁调制非接触式压电电机的运行。本文主要建立压电-电磁机电耦合电磁力矩方程,求解出双稳态柔性铰链微位移放大机构的放大系数以及参数对放大系数变化的影响规律。结果表明:压电—电磁机电耦合电磁力矩受调制电压峰值、气隙和匝数影响最显着;放大系数受机构AB梁和BC梁的长度影响最显着。建立压电电机驱动系统自由振动方程,分别求解驱动系统在转子空载和满载时各构件前5阶固有频率和模态函数,对比分析主要参数对驱动系统自由振动模态函数的影响规律。结果表明:驱动系统中双稳态柔性铰链微位移放大机构主要参数对驱动系统组成构件的各阶模态的影响显着;空载和满载状态对应各阶固有频率差异较大。建立驱动系统在压电叠堆激振下的受迫振动方程,分别求解出频率20rad/s时方波激励下驱动系统各组成构件受迫振动位移响应和速度响应以及系统的幅频相频特性,分析主要参数对各构件受迫位移响应和幅频相频特性的影响规律。结果表明:AB梁末端、BC梁末端和中间轴DE末端位移响应最大,因此低于一阶固有频率激励下更利于机构的位移放大。制作实验样机并搭建电机性能测试系统。测试双稳态柔性铰链微位移放大机构的输出特性;利用扫频法测试得到驱动系统一阶自由振动固有频率,逐点测量振动振幅后绘制一阶模态函数并与理论计算结果进行对比;最后对实验样机输出特性的转速、步进角和转矩进行测试,并绘制电压峰值、占空比和信号频率变化对电机输出特性的影响曲线,验证课题研究的正确性。
胡稳[9]（2019）在《基于ANSYS二次开发的法兰定子超声电机研究》文中进行了进一步梳理为了提高柱状弯曲型超声电机的研究效率和输出性能,提出一种新型法兰状定子超声电机。由于采用ANSYS软件对超声电机进行有限元分析效率较低,为法兰状定子超声电机的动力学分析开发一个高效的基于ANSYS二次开发的有限元分析平台。利用ANSYS中的参数化APDL语言结合C#编程语言设计了平台界面,将ANSYS软件嵌入进平台界面中,一方面解决了ANSYS软件针对性不强、操作步骤繁琐的问题,提高了法兰定子超声电机有限元分析效率;另一方面实现了法兰定子超声电机动力学分析全过程的参数化,得到了法兰定子相关的振动特性:法兰定子的模态频率及振型、驱动端面质点的振幅值随频率变化关系、法兰定子表面质点运动轨迹。动力学仿真结果也验证了法兰定子超声电机的结构设计方案是可行的。为了提高法兰状定子超声电机的输出性能,以定子端面振幅值最大为目标函数,分析了3种压电陶瓷片分布方式对振幅值的影响;对法兰定子超声电机进行参数化建模,并基于Workbench对定子4个尺寸参数进行了优化设计,确定了一组能够提高输出点振幅值的尺寸参数。优化后的定子端面质点的频率响应幅值得到大幅度增加,此研究结果将提高法兰状定子超声电机的输出性能。
韩雪[10]（2019）在《超声电机稳定性关键影响因素分析及试验研究》文中研究说明超声电机具有结构简单紧凑、重量小、体积小、断电保持力大、无电磁噪音和电磁干扰等优点,在很多驱动领域有着广泛的应用,但由于电机在工作过程中定子振动的非线性和摩擦传动的非线性等因素,使得电机在运行过程中会出现不稳定现象,限制了其产品的应用。本课题来源于中国空间技术研究院科研项目“微纳卫星用轻小型压电陶瓷驱动系统研究”和河北省创新资助项目“行波型旋转超声电机稳定性研究”。课题围绕超声电机稳定性关键影响因素展开对行波型旋转超声电机的深入研究,主要内容和研究成果如下:（1）超声电机稳定性关键影响因素分析:从超声电机结构设计、材料选择、定子弹性体与压电陶瓷片胶结、温升的角度出发,研究各参数对超声电机稳定性的影响,为定子机电耦合分析及稳定性研究提供方向。（2）超声驱动理论研究:对定子表面行波的形成、压电陶瓷片极化分区和驱动激励以及定子表面质点驱动转子转动的运行机理作了详细介绍,明确了定子振幅是作为转子转速的性能指标,为机电耦合有限元仿真与优化奠定基础。基于Hamilton原理,以振动学相关理论为基础,综合动态子结构法和有限元法对定子进行机电耦合分析,得出了定子组件机电耦合方程,为有限元仿真提供理论依据。（3）机电耦合仿真与优化:对压电陶瓷片诱发应变实现电能到机械能转变的过程进行有限元仿真,并分别对定子弹性体厚度、齿深、定子弹性体筋板厚度、压电陶瓷片厚度、压电陶瓷片分区方式、定子弹性体与压电陶瓷片粘接方式和转子筋板厚度几个方面进行仿真,得出定转子结构对机电耦合的影响规律,实现了定转子结构的优化,优化结果表明模态混叠现象得以改善,为样机研制提供依据。（4）测试、试验研究:基于理论分析和仿真结果,研究制作了原理样机,通过激光测振仪分别对优化前后结构开展了振型测试,验证了有限元仿真模态分离结果的正确性;通过控制胶结材料、加压量以及是否排气设计完成了压电陶瓷片与定子弹性体的胶结试验,运用阻抗分析仪对其胶结前后性能优劣进行了分析,优选出了较好的胶结工艺;并对超声电机开展速度稳定性测试,得出了温升对电机稳定性的影响规律。通过结构改进和温度闭环控制,超声电机速度稳定性明显提升。
二、系列超声波电机的研制及其应用（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、系列超声波电机的研制及其应用（论文提纲范文）
（1）柱体超声波电机的性能优化及驱动控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超声波电机的发展历史 |
| 1.3 柱体超声波电机的研究现状 |
| 1.3.1 国内外研究现状 |
| 1.3.2 柱体超声波电机驱动 |
| 1.4 本文研究意义和研究内容 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 柱体超声波电机基本原理 |
| 2.1 柱体超声波电机基本结构 |
| 2.2 压电材料基本性质 |
| 2.2.1 压电陶瓷的弹性 |
| 2.2.2 压电陶瓷的介电性 |
| 2.2.3 压电效应和压电方程 |
| 2.3 梁弯曲固有振动 |
| 2.4 柱体超声波电机运行原理 |
| 2.5 定子顶部质点椭圆运动 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 柱体超声波电机结构设计与优化 |
| 3.1 柱体超声波电机结构设计要求 |
| 3.2 定转子接触面优化 |
| 3.3 柱体超声波电机结构设计 |
| 3.3.1 电机总体结构 |
| 3.3.2 压电陶瓷片最佳安放位置 |
| 3.3.3 压电陶瓷结构设计 |
| 3.3.4 定子结构设计 |
| 3.3.5 转子结构设计 |
| 3.3.6 电机固定位置 |
| 3.3.7 定转子预压力施加结构改进 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 柱体超声波电机有限元优化 |
| 4.1 柱体超声波电机有限元优化需求 |
| 4.2 超声波电机有限元建模 |
| 4.2.1 电机有限元模型建立 |
| 4.2.2 有限元分析材料参数 |
| 4.2.3 压电分析单元选择 |
| 4.2.4 定子模态分析 |
| 4.3 约束条件对电机的影响 |
| 4.4 螺栓预紧力对电机的影响 |
| 4.4.1 螺栓预紧力理论分析 |
| 4.4.2 静力学仿真 |
| 4.4.3 模态频率的预紧力相关性 |
| 4.4.4 螺栓预紧力对电机输出性能的影响 |
| 4.5 接触面参数对电机的影响 |
| 4.5.1 摩擦力因素 |
| 4.5.2 接触刚度因素 |
| 4.6 定子有限元模型优化结果 |
| 4.7 柱体超声波电机尺寸优化 |
| 4.7.1 电机优化目标 |
| 4.7.2 优化参数选择 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 柱体超声波电机动态性能分析 |
| 5.1 样机试制与实验研究 |
| 5.1.1 电机装配 |
| 5.1.2 定子阻抗测试 |
| 5.1.3 定子扫频测试 |
| 5.1.4 电机性能测试 |
| 5.2 不同定转子预压力下电机性能分析 |
| 5.2.1 定转子接触面分析 |
| 5.2.2 预压力实验研究 |
| 5.3 不同温度下电机性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 柱体超声波电机驱动系统研究 |
| 6.1 驱动系统架构 |
| 6.2 LLC振荡电路 |
| 6.2.1 柱体超声波电机等效电路 |
| 6.2.2 电路原理 |
| 6.2.3 电路仿真 |
| 6.3 基于锁相环的频率跟踪控制 |
| 6.3.1 频率跟踪控制原理 |
| 6.3.2 控制系统结构设计 |
| 6.3.3 电压电流采样电路 |
| 6.4 实验结果 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 研究总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）中空矩形板旋转型超声波电机的设计与研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超声波电机概况 |
| 1.3 超声波电机的分类 |
| 1.4 超声波电机的优缺点 |
| 1.4.1 超声波电机的优点 |
| 1.4.2 超声波电机的缺点 |
| 1.5 超声波电机国内外研究现状 |
| 1.5.1 超声波电机国内研究现状 |
| 1.5.2 国外超声波电机研究现状 |
| 1.6 超声波电机的应用领域 |
| 1.6.1 生物医疗领域 |
| 1.6.2 航天航空领域 |
| 1.6.3 工业领域 |
| 1.6.4 机器人领域 |
| 1.6.5 光学仪器领域 |
| 1.6.6 生活领域 |
| 1.7 本文研究内容与创新点 |
| 第二章 弹性体的振动分析与压电振子性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 弹性体的固有振动分析 |
| 2.2.1 板的固有振动分析 |
| 2.2.2 梁的横向固有振动 |
| 2.3 弹性体受迫振动 |
| 2.4 压电振子特性 |
| 2.4.1 压电效应与逆压电效应 |
| 2.4.2 压电材料的介电性 |
| 2.4.3 压电材料的弹性 |
| 2.4.4 压电材料的主要参数 |
| 2.4.5 压电方程 |
| 2.4.6 压电材料的振动模态 |
| 2.4.7 压电材料存在的问题 |
| 2.5 本章小节 |
| 第三章 矩形板旋转型超声波电机的初步设计及材料选择 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 超声波电机的结构设计 |
| 3.2.1 旋转型超声波电机的整体结构 |
| 3.2.2 超声波电机定子组件的结构设计 |
| 3.2.3 转子与预紧力调节结构设计 |
| 3.2.4 压电振子的位置设计 |
| 3.2.5 定子组件振动模态选择 |
| 3.2.6 压电陶瓷片的极化与电极设计 |
| 3.3 材料选择 |
| 3.3.1 压电陶瓷材料的选择 |
| 3.3.2 弹性基体的选择 |
| 3.3.3 粘结剂的选择 |
| 3.3.4 摩擦涂层的选择 |
| 3.4 超声波电机机构参数优化设计 |
| 3.4.1 灵敏度分析 |
| 3.4.2 矩形板边梁设计 |
| 3.4.3 驱动足高度设计 |
| 3.4.4 中空矩形板厚度 h 设计 |
| 3.4.5 驱动足位置设计 |
| 3.4.6 压电陶瓷片尺寸设计 |
| 3.5 本章小节 |
| 第四章 矩形板定子组件有限元模型分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 中空矩形板旋转型超声波电机的驱动机理 |
| 4.2.1 定子板的激励原理 |
| 4.2.2 超声波电机的驱动原理 |
| 4.3 有限元软件介绍 |
| 4.4 模态分析 |
| 4.5 定子组件谐响应分析 |
| 4.6 瞬态响应分析 |
| 4.7 本章小节 |
| 第五章 旋转型超声波电机定、转子的接触分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 旋转型超声波电机的整体模型 |
| 5.3 驱动足的位移模型 |
| 5.4 驱动足的运动轨迹 |
| 5.5 转速与预紧力的关系 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.1.1 本文主要创新点 |
| 6.1.2 本文主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（3）面向空间应用的PPMT电机及驱动器研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.2 空间应用电机研究现状 |
| 1.2.1 无刷直流电机研究现状 |
| 1.2.2 步进电机研究现状 |
| 1.2.3 超声波电机研究现状 |
| 1.3 磁阻电机研究现状 |
| 1.3.1 开关磁阻电机研究现状 |
| 1.3.2 永磁式开关磁阻电机研究现状 |
| 1.3.3 PPMT电机的研究现状 |
| 1.4 本文章节安排及内容 |
| 第二章 PPMT电磁场理论及原理分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电磁场及有限元理论 |
| 2.2.1 麦克斯韦方程 |
| 2.2.2 有限元理论 |
| 2.3 有限元法 |
| 2.3.1 建模流程 |
| 2.3.2 边界条件 |
| 2.3.3 求解后处理 |
| 2.4 PPMT原理及理论分析 |
| 2.4.1 PPMT原理介绍 |
| 2.4.2 单永磁体作用理论 |
| 2.4.3 双永磁体作用理论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 PPMT电机本体结构及性能优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 PPMT电机结构设计和工作原理 |
| 3.2.1 PPMT电机与SRM结构 |
| 3.2.2 PPMT电机工作原理 |
| 3.3 PPMT电机数学模型推导 |
| 3.3.1 电压方程 |
| 3.3.2 机械方程 |
| 3.3.3 电磁转矩方程 |
| 3.4 PPMT电机模型建立 |
| 3.4.1 线性模型 |
| 3.4.2 准线性模型 |
| 3.4.3 非线性模型 |
| 3.5 PPMT电机本体损耗 |
| 3.5.1 铜耗和机械损耗 |
| 3.5.2 杂损和铁损 |
| 3.6 PPMT电机静态性能优化 |
| 3.6.1 2 极PPMT电机静态磁场性能 |
| 3.6.2 6 极 PPMT 静态磁场性能 |
| 3.6.3 8极PPMT电机与SRM性能对比 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 PPMT电机调速理论及控制仿真 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 PPMT电机调速特性和控制系统 |
| 4.2.1 PPMT电机调速特性 |
| 4.2.2 PPMT电机控制系统 |
| 4.2.3 各分系统的作用 |
| 4.2.4 双极性功率变换器电路 |
| 4.3 PPMT电机控制方法 |
| 4.3.1 角度位置控制(APC) |
| 4.3.2 电流载波控制(CCC) |
| 4.3.3 电压载波控制(CVC) |
| 4.4 PPMT电机控制策略的联合仿真 |
| 4.4.1 PPMT电机驱动和控制电路模型建立 |
| 4.4.2 2 极PPMT电机不同控制方法仿真 |
| 4.4.3 6 极PPMT电机不同控制方法仿真 |
| 4.4.4 8 极PPMT电机不同控制方法仿真 |
| 4.4.5 本章小结 |
| 第五章 PPMT电机控制系统硬件设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 硬件总体方案设计 |
| 5.2.1 闭环控制系统方案 |
| 5.2.2 开环控制系统方案 |
| 5.3 开环控制系统硬件设计 |
| 5.3.1 功率变换器选型 |
| 5.3.2 驱动系统控制方法 |
| 5.3.3 控制模块硬件设计 |
| 5.4 样机试验与结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 本文结论与展望 |
| 6.1 本文主要工作 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在校期间研究成果 |
（4）潜液式深冷永磁同步电机的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景和意义 |
| 1.2 深冷电机研究现状 |
| 1.2.1 深冷感应电机 |
| 1.2.2 深冷永磁同步电机 |
| 1.2.3 其它形式的深冷电机 |
| 1.3 深冷永磁电机关键技术 |
| 1.3.1 定、转子磁路与材料 |
| 1.3.2 发热量计算方法 |
| 1.3.3 多物理场耦合分析 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 深冷永磁同步电机设计方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 本文研究的电机结构及特征 |
| 2.3 深冷“V”型转子磁路模型 |
| 2.4 深冷永磁同步电机设计技术 |
| 2.4.1 快速设计流程 |
| 2.4.2 深冷温度永磁体退磁分析 |
| 2.4.3 深冷温度导体电阻率分析 |
| 2.4.4 深冷温度硅钢材料分析 |
| 2.4.5 深冷电机设计方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 多重约束下深冷永磁电机的力矩特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 深冷电机的尺寸约束因素 |
| 3.2.1 电磁约束 |
| 3.2.2 温度约束 |
| 3.2.3 机械尺寸约束 |
| 3.3 关键参数对电机性能的影响 |
| 3.3.1 电磁参数对电机性能的影响 |
| 3.3.2 结构尺寸对电机性能的影响 |
| 3.3.3 关键尺寸确定 |
| 3.4 力矩特性分析与优化 |
| 3.4.1 电磁转矩分析 |
| 3.4.2 电机抗干扰能力的分析 |
| 3.4.3 齿槽转矩分析 |
| 3.4.4 电磁转矩的优化与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 深冷永磁电机的多物理场耦合仿真分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多物理场数学模型 |
| 4.2.1 多物理场耦合概述 |
| 4.2.2 电磁场数学模型 |
| 4.2.3 流体场-温度场分析数学模型 |
| 4.2.4 应力分析数学模型 |
| 4.3 多物理场耦合仿真分析 |
| 4.3.1 物理模型 |
| 4.3.2 材料属性 |
| 4.3.3 电磁场-温度场-应力场耦合 |
| 4.3.4 电磁-流体-热耦合仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 深冷永磁同步电机试验分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 样机参数和试制工艺 |
| 5.2.1 样机设计参数 |
| 5.2.2 样机试制工艺 |
| 5.3 潜液式深冷永磁电机性能测试系统 |
| 5.4 潜液式深冷永磁电机性能测试方法 |
| 5.4.1 测试前的准备 |
| 5.4.2 空载试验 |
| 5.4.3 基于负载法性能测试 |
| 5.4.4 基于电阻法温升测试 |
| 5.4.5 深冷下永磁体性能测试 |
| 5.5 LNG潜液泵效率测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 附录 B 攻读学位期间获得知识产权情况 |
| 附录 C 攻读学位期间参与科研项目和获奖情况 |
| 致谢 |
（5）单向步进式超声波电机及其驱动控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 超声波电机概述 |
| 1.2.1 超声波电机简介 |
| 1.2.2 超声波电机的发展与应用 |
| 1.3 超声波电机的研究现状 |
| 1.3.1 步进式超声波电机的研究 |
| 1.3.2 定子阻抗特性测试的研究 |
| 1.3.3 超声波电机的驱动技术研究 |
| 1.4 主要研究内容和研究意义 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究意义 |
| 第2章 单向步进式超声波电机结构和工作原理 |
| 2.1 单向步进式超声波电机的结构 |
| 2.2 单向步进式超声波电机的工作原理 |
| 2.2.1 定子振动模型 |
| 2.2.2 电机推力模型 |
| 2.2.3 电学等效模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 单向步进式超声波电机性能分析 |
| 3.1 超声波电机阻抗特性分析 |
| 3.1.1 阻抗特性测试平台 |
| 3.1.2 阻抗测试结果分析 |
| 3.2 输出性能分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 超声波电机用变压器设计 |
| 4.1 变压器设计研究背景 |
| 4.2 变压器设计原理 |
| 4.3 基于Ansoft Maxwell的变压器仿真 |
| 4.3.1 变压器建模 |
| 4.3.2 仿真结果分析 |
| 4.4 变压器样机研制与实验 |
| 4.4.1 变压器参数的设计注意点 |
| 4.4.2 变压器制作 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于DSP的单向步进式超声波电机驱动控制系统研究 |
| 5.1 控制系统功能分析及结构设计 |
| 5.2 控制系统硬件设计 |
| 5.2.1 驱动电路设计 |
| 5.2.2 频率跟踪 |
| 5.3 控制系统软件设计 |
| 5.4 超声波电机驱动控制系统测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及成果 |
（6）环形行波型超声波电机低速伺服控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 超声波电机概述 |
| 1.2.1 超声波电机的简介 |
| 1.2.2 超声波电机的发展 |
| 1.2.3 超声波电机的分类 |
| 1.2.4 超声波电机的特点及应用 |
| 1.3 超声波电机的模型研究 |
| 1.3.1 模型分析方法 |
| 1.3.2 数学模型的研究 |
| 1.4 超声波电机的速度伺服控制 |
| 1.4.1 超声波电机速度伺服控制 |
| 1.4.2 滑模变结构控制 |
| 1.4.3 超声波电机的低速运行 |
| 1.5 本文的主要意义与内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 环形行波型超声波电机运动机理分析及其控制方法 |
| 2.1 环形行波型超声波电机的基本结构 |
| 2.2 环形行波型超声波电机的运行原理 |
| 2.2.1 环形行波型超声波电机驱动原理 |
| 2.2.2 定子表面的椭圆运动分析 |
| 2.3 环形行波型超声波电机的速度控制方法 |
| 2.3.1 行波超声波电机控制特性 |
| 2.3.2 本文所用调速方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于系统辨识法的环形行波型超声波电机数学模型 |
| 3.1 非参数模型辨识法 |
| 3.2 基于阶跃响应的系统辨识数据处理 |
| 3.2.1 环形行波型超声波电机的阶跃响应曲线 |
| 3.2.2 阶跃响应的辨识模型参数 |
| 3.3 环形行波型超声波电机稳态转速模型 |
| 3.3.1 参数确定 |
| 3.3.2 实验验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 环形行波型超声波电机低转速滑模控制器的研究 |
| 4.1 滑模变结构控制原理 |
| 4.1.1 滑模控制基本概念 |
| 4.1.2 滑模控制系统特性 |
| 4.1.3 滑模控制器设计方法 |
| 4.1.4 抖振问题 |
| 4.2 低转速滑模控制器设计 |
| 4.2.1 系统状态方程 |
| 4.2.2 切换函数 |
| 4.2.3 确定滑模控制率 |
| 4.2.4 稳定性证明 |
| 4.3 低速滑模控制器的建模与仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于DSP的控制系统设计与测试 |
| 5.1 基于DSP的硬件电路 |
| 5.1.1 控制系统各模块功能 |
| 5.1.2 TMS320F28069 |
| 5.1.3 DSP的最小系统 |
| 5.1.4 驱动模块 |
| 5.1.5 反馈电路 |
| 5.2 基于DSP的软件设计 |
| 5.2.1 DSP软件开发环境 |
| 5.2.2 系统初始化与中断 |
| 5.2.3 PWM波的产生 |
| 5.2.4 转速测量与计算 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 课题展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 硕士学位期间成果 |
（7）行波型超声波电机频率跟踪技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.1.1 课题研究的背景 |
| 1.1.2 课题研究的意义 |
| 1.2 国内外研究发展现状及应用 |
| 1.2.1 超声波电机的研究及发展现状 |
| 1.2.2 超声波电机的特点及应用 |
| 1.3 超声波电机驱动控制技术的研究现状 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 第2章 超声波电机结构及运行机理 |
| 2.1 超声波电机的结构外形 |
| 2.2 超声波电机的压电效应 |
| 2.3 超声波电机的压电等效模型 |
| 2.4 超声波电机的运行机理分析 |
| 2.4.1 超声波电机行波的产生 |
| 2.4.2 超声波电机调速原理及方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 超声波电机控制方法及相关算法的分析 |
| 3.1 超声波电机频率跟踪的原理及方法 |
| 3.1.1 频率跟踪技术的实质 |
| 3.1.2 频率跟踪技术的方法 |
| 3.2 基于驱动电压与孤极电压相位差反馈实现频率跟踪的原理 |
| 3.3 提取相位差的算法分析 |
| 3.3.1 频谱分析法 |
| 3.3.2 过零法求相位差 |
| 3.3.3 改进的相关性相位算法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 超声波电机驱动及反馈控制系统 |
| 4.1 超声波电机频率跟踪控制系统的构建 |
| 4.2 超声波电机实验平台的搭建 |
| 4.3 超声波电机驱动器 |
| 4.3.1 驱动器的工作原理 |
| 4.3.2 驱动器端口简介 |
| 4.3.3 驱动器的通讯格式 |
| 4.4 采集设备的选择及电路设计 |
| 4.4.1 信号采集卡的选择 |
| 4.4.2 信号采集传感器的选择 |
| 4.4.3 信号采集和调理电路的设计 |
| 4.4.4 采集电路的电源设计 |
| 4.5 LabVIEW虚拟仪器技术的简介及使用 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 实验设计与测试结果分析 |
| 5.1 相位差反馈量的优化选择 |
| 5.1.1 温度变化时相位差反馈量的对比及选择 |
| 5.1.2 负载变化时相位差反馈量的对比及选择 |
| 5.2 频率跟踪控制系统的实验方案 |
| 5.2.1 电机温度变化时的实验方案 |
| 5.2.2 电机负载变化时的实验方案 |
| 5.3 实验结果及分析 |
| 5.3.1 温度变化时闭环反馈控制结果 |
| 5.3.2 负载变化时闭环反馈控制结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的论文 |
| 致谢 |
（8）电磁调制非接触式旋转压电电机结构设计与动力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与研究意义 |
| 1.2 压电驱动的特点和应用 |
| 1.3 非接触式压电电机分类与特点 |
| 1.3.1 非接触压电电机分类 |
| 1.3.2 非接触压电电机特点 |
| 1.4 非接触式压电电机国内外研究现状 |
| 1.4.1 空气媒介的非接触式压电电机 |
| 1.4.2 液体媒介的非接触式压电电机 |
| 1.4.3 各种类型非接触式压电电机的局限 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 电机原理及驱动与传动机构设计 |
| 2.1 压电电机工作原理和结构设计 |
| 2.2 电磁调制机构电磁力矩计算 |
| 2.2.1 静态电磁力计算 |
| 2.2.2 静态电磁力矩计算 |
| 2.2.3 动态电磁力矩计算 |
| 2.3 双稳态柔性铰链微放大机构位移放大系数计算 |
| 2.4 柔性铰链刚度与应力计算 |
| 2.5 压电-电磁机电耦合电磁力矩方程 |
| 2.6 结果分析 |
| 2.6.1 电磁调制耦合机构分析 |
| 2.6.2 微位移放大机构分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 驱动系统自由振动分析 |
| 3.1 驱动部分自由振动计算 |
| 3.1.1 压电叠堆自由振动计算 |
| 3.1.2 驱动梁自由振动计算 |
| 3.1.3 中间梁质量块自由振动 |
| 3.1.4 中间轴自由振动计算 |
| 3.2 驱动系统自由振动耦合条件 |
| 3.2.1 空载条件下耦合条件 |
| 3.2.2 满载条件下耦合条件 |
| 3.3 结论分析 |
| 3.3.1 空载状态下模态分析 |
| 3.3.2 满载状态下模态分析 |
| 3.3.3 参数对固有频率的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 驱动系统受迫振动分析 |
| 4.1 压电叠堆的电压响应 |
| 4.1.1 压电叠堆电压响应方程 |
| 4.1.2 结论分析 |
| 4.2 驱动部分的受迫振动分析 |
| 4.2.1 压电叠堆受迫响应 |
| 4.2.2 弹性体梁的受迫响应 |
| 4.2.3 中间轴的受迫响应 |
| 4.3 结论分析 |
| 4.3.1 受迫响应结果 |
| 4.3.2 参数对受迫位移响应影响的时域分析 |
| 4.3.3 参数对受迫位移响应影响的频域分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 电机样机研制与实验 |
| 5.1 样机结构参数设计 |
| 5.2 样机加工制造与装配 |
| 5.3 样机驱动性能测试 |
| 5.3.1 双稳态柔性铰链输出位移实验及分析 |
| 5.3.2 共振模态实验及数据分析 |
| 5.3.3 共振模态实验误差分析 |
| 5.4 样机输出特性实验 |
| 5.4.1 输出特性测试系统的组成 |
| 5.4.2 输出特性测试方法 |
| 5.4.3 输出转速实验测试 |
| 5.4.4 输出步进角实验测试 |
| 5.4.5 输出转矩实验测试 |
| 5.4.6 输出特性实验误差分析 |
| 5.4.7 输出特性实验结论及指导意义 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（9）基于ANSYS二次开发的法兰定子超声电机研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 柱状弯曲型超声电机的发展 |
| 1.2.1 柱状弯曲型超声电机的特点和分类 |
| 1.2.2 国外柱状弯曲型超声电机研究现状 |
| 1.2.3 国内柱状弯曲型超声波电机的研究现状 |
| 1.3 有限元在超声电机分析中的应用 |
| 1.3.1 ANSYS软件的简介 |
| 1.3.2 ANSYS二次开发现状 |
| 1.4 本文研究的目的和意义 |
| 1.5 论文研究的主要内容 |
| 第二章 法兰定子超声电机运行机理与分析 |
| 2.1 压电陶瓷的特性 |
| 2.1.1 压电陶瓷及压电效应 |
| 2.1.2 压电陶瓷的弹性 |
| 2.1.4 压电方程 |
| 2.2 法兰定子超声电机的基本原理 |
| 2.2.1 行波超声电机行波的产生及工作原理 |
| 2.2.2 法兰定子超声电机的特点 |
| 2.2.3 法兰定子超声电机驱动行波的产生 |
| 2.2.4 定子端面质点椭圆运动的产生 |
| 2.3 法兰定子超声电机的有限元分析 |
| 2.3.1 法兰定子超声电机的动力学分析 |
| 2.3.2 超声电机有限元分析的特点 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 嵌入式参数化有限元分析平台的搭建 |
| 3.1 嵌入式二次开发平台的阐述 |
| 3.1.1 嵌入式参数化有限元分析平台的基本架构 |
| 3.1.2 嵌入式有限元分析平台的工作原理 |
| 3.2 ANSYS软件界面的嵌入方法 |
| 3.2.1 嵌入ANSYS软件界面的目的 |
| 3.2.2 实现ANSYS界面嵌入的方法 |
| 3.2.3 ANSYS界面的嵌入效果 |
| 3.3 参数化技术 |
| 3.3.1 参数化设计的阐述 |
| 3.3.2 参数化设计在超声电机中的应用 |
| 3.3.3 ANSYS识别和读取参数化语言 |
| 3.4 平台的相关功能介绍 |
| 3.4.1 平台容错性介绍 |
| 3.4.2 平台图示和帮助信息说明 |
| 3.4.3 平台菜单栏说明 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 参数化分析平台在法兰定子超声电机中的应用 |
| 4.1 参数化分析平台的前期安装 |
| 4.2 法兰定子超声电机在分析平台中的模态分析 |
| 4.2.1 超声电机在分析平台中模态分析的前处理 |
| 4.2.2 超声电机在分析平台中模态分析的求解 |
| 4.2.3 超声电机在分析平台中模态分析的后处理 |
| 4.2.4 法兰定子超声电机的模态分析结果总结 |
| 4.3 法兰定子超声电机在分析平台中的谐响应分析 |
| 4.3.1 超声电机在分析平台中的谐响应分析的求解 |
| 4.3.2 法兰定子超声电机的谐响应分析结果总结 |
| 4.4 法兰定子超声电机在分析平台中的瞬态分析 |
| 4.4.1 超声电机在分析平台中的瞬态分析的求解 |
| 4.4.2 法兰定子超声电机的瞬态分析结果的总结 |
| 4.5 分析系统的报告的生成 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 法兰定子超声电机的优化设计 |
| 5.1 压电陶瓷放置方式对定子特性的影响 |
| 5.2 法兰定子几何参数优化设计 |
| 5.2.1 几何参数优化方法概述 |
| 5.2.2 参数变量与目标函数的设置 |
| 5.2.3 求解后处理及参数评估 |
| 5.3 优化前后电机谐响应分析结果对比 |
| 5.4 法兰定子超声电机的整体结构设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术成果及成果情况 |
（10）超声电机稳定性关键影响因素分析及试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 超声电机的概述 |
| 1.2.1 超声电机的发展 |
| 1.2.2 超声电机的特点 |
| 1.2.3 超声电机的分类 |
| 1.2.4 超声电机的应用 |
| 1.3 超声电机稳定性国内外研究现状 |
| 1.4 课题主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 行波型旋转超声电机稳定性关键影响因素 |
| 2.1 电机结构的影响 |
| 2.1.1 定子结构的影响 |
| 2.1.2 转子结构的影响 |
| 2.2 电机材料的影响 |
| 2.2.1 压电陶瓷材料的影响 |
| 2.2.2 电机金属材料的影响 |
| 2.3 定子弹性体与压电陶瓷片胶结的影响 |
| 2.4 摩擦接触界面的影响 |
| 2.5 驱动与控制参数的影响 |
| 2.6 温升与环境温度的影响 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 基于子结构法的定子机电耦合模型研究 |
| 3.1 行波型旋转超声电机运行机理 |
| 3.2 子结构划分 |
| 3.3 机电耦合分析 |
| 3.3.1 所受外力 |
| 3.3.2 环形单元的特性矩阵 |
| 3.4 各子结构机电耦合方程 |
| 3.5 定子的机电耦合方程 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 行波型旋转超声电机有限元仿真研究 |
| 4.1 定子有限元建模 |
| 4.2 定子机电耦合分析 |
| 4.2.1 模态分析 |
| 4.2.2 谐响应分析 |
| 4.3 定、转子机电耦合分析 |
| 4.3.1 模态分析 |
| 4.3.2 谐响应分析 |
| 4.4 定、转子结构对机电耦合的影响 |
| 4.4.1 定子弹性体厚度、齿深、筋板厚度的影响 |
| 4.4.2 压电陶瓷片厚度、分区方式的影响 |
| 4.4.3 定子弹性体与压电陶瓷片粘接方式的影响 |
| 4.4.4 转子筋板厚度的影响 |
| 4.5 定子模态混叠对电机性能的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 行波型旋转超声电机试验研究 |
| 5.1 模态分离试验研究 |
| 5.1.1 模态分离试验简介 |
| 5.1.2 模态分离试验目标与研究内容 |
| 5.1.3 模态分离试验步骤 |
| 5.1.4 模态分离试验结果和分析 |
| 5.2 压电陶瓷与定子弹性体胶结试验研究 |
| 5.2.1 胶结试验简介 |
| 5.2.2 胶结试验目标与研究内容 |
| 5.2.3 胶结试验步骤 |
| 5.2.4 胶结试验结果和分析 |
| 5.3 温升试验研究 |
| 5.3.1 温升试验简介 |
| 5.3.2 温升试验目标与研究内容 |
| 5.3.3 温升试验大纲 |
| 5.3.4 温升试验结果和分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 本文作者硕士学位期间科研成果 |
| 致谢 |
四、系列超声波电机的研制及其应用（论文参考文献）
- [1]柱体超声波电机的性能优化及驱动控制研究[D]. 张淼. 东南大学, 2020(01)
- [2]中空矩形板旋转型超声波电机的设计与研究[D]. 刘佩珊. 太原科技大学, 2020(03)
- [3]面向空间应用的PPMT电机及驱动器研制[D]. 张洪. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [4]潜液式深冷永磁同步电机的研究[D]. 郭超. 湖南大学, 2019(01)
- [5]单向步进式超声波电机及其驱动控制研究[D]. 刘艺. 东南大学, 2019(05)
- [6]环形行波型超声波电机低速伺服控制研究[D]. 冷静雯. 东南大学, 2019(06)
- [7]行波型超声波电机频率跟踪技术的研究[D]. 安孟宇. 河北科技大学, 2019(08)
- [8]电磁调制非接触式旋转压电电机结构设计与动力学特性研究[D]. 任文迪. 燕山大学, 2019(03)
- [9]基于ANSYS二次开发的法兰定子超声电机研究[D]. 胡稳. 合肥工业大学, 2019(01)
- [10]超声电机稳定性关键影响因素分析及试验研究[D]. 韩雪. 北华航天工业学院, 2019(04)