2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,尤其是現(xiàn)代工業(yè)的興起,對(duì)電機(jī)的要求不再只是提供動(dòng)力,還對(duì)其提出了許多新的要求,諸如體積小,低噪音,抗電磁干擾和大扭矩等,由于傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)自身的缺陷已很難滿足這些新的要求。為此,國內(nèi)外的許多學(xué)者都在努力研究各式新型電機(jī),其中最典型的一種新型電機(jī)就是超聲電機(jī)(Ultrasonic Motor,簡稱USM)。超聲電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、響應(yīng)快、電磁兼容性和控制性能好等優(yōu)點(diǎn),已在航空航天、醫(yī)療器械、精密儀器、機(jī)器人等多個(gè)領(lǐng)域得到

2、廣泛的應(yīng)用。
  本文以壓電元件的逆壓電效應(yīng)為理論依據(jù),通過振動(dòng)方程詳細(xì)闡述了直線超聲電機(jī)的運(yùn)動(dòng)機(jī)理,并利用ANSYS有限元分析軟件對(duì)電機(jī)定子進(jìn)行建模及仿真分析,仿真包括模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析,從而得到電機(jī)定子的模態(tài)和最佳振動(dòng)頻率,驗(yàn)證電機(jī)運(yùn)動(dòng)原理的正確性。然后,根據(jù)壓電換能理論,提出了超聲電機(jī)定子的等效電學(xué)模型,利用電學(xué)量來表征機(jī)械量,這樣便于驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)和研究,利用導(dǎo)納圓法對(duì)等效電路的四個(gè)參數(shù)進(jìn)行粗計(jì)算,然后利用非線性最小二乘

3、優(yōu)化算法對(duì)參數(shù)進(jìn)行精確計(jì)算,在通過所得的計(jì)算參數(shù)完成匹配電路的設(shè)計(jì),并對(duì)整個(gè)電路進(jìn)行仿真分析。
  同時(shí),本文根據(jù)理論分析的結(jié)果提出了軟硬件的設(shè)計(jì)要求,并根據(jù)需求給出了軟硬件具體的設(shè)計(jì)方案。其硬件部分分為主控電路和驅(qū)動(dòng)電路兩部分。其主控電路的芯片是以ARM為內(nèi)核的STM32芯片,負(fù)責(zé)信號(hào)發(fā)生,電機(jī)測速、通信等功能,驅(qū)動(dòng)部分則主要采用以場效應(yīng)管和變壓器為主的逆變放大電路,在經(jīng)過匹配環(huán)節(jié)最終驅(qū)動(dòng)電機(jī)。其軟件部分主要包括 PWM信號(hào)發(fā)生

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