[發明專利]空間調相環形行波超聲波電機結構誤差補償控制方法

有效

• 申請號: 201310036120.2
• 申請日: 2013-01-30
• 公開（公告）號: CN103124149A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 胡敏強;陸旦宏;徐志科;蔣春榮;金龍
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02N2/14
• 分類號: H02N2/14
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及超聲波電機控制領域，特別是一種空間調相環形行波超聲波電機結構誤差補償控制方法。?

背景技術

超聲波電機在制作過程中存在各種結構誤差，這些誤差會在電機中產生額外的駐波。為了減少結構誤差對電機性能的影響，常規方法是提高電機的工藝水平，并通過機械結構的校正來削弱和消除這些誤差。如果可以通過控制手段消除這些駐波，在電機定子上產生“純”行波，將可以更為方便的提升電機的性能。?

1、空間相位誤差?

當超聲波電機的壓電陶瓷在分區和安裝過程中存在誤差，則A區和B區的合成駐波在空間位置不再相差π/2，此時其典型表達式可寫成：?

w_A＝crsinnxcosωt?????????????????w_B＝crcos(nx-Δx)sinωt?

合成波形為：?

w=wA+wB=crsin(nx+ωt-Δx)+2crsinΔx2cos(nx)-Δx2cosωt]]>

2、兩區駐波幅值不等誤差?

由于材料的不均勻性，以及加工和裝配誤差對軸對稱的破壞，在AB區內激發的駐波幅值可能不等，此時其典型表達式可寫成：?

w_A＝(1+k)crsinnxcosωt??????????????w_B＝crcosnxsinωt?

合成波形為：?

w＝w_A+w_B＝crsin(nx+ωt)+kcrsinnxcosωt?

3、綜合誤差?

任一電機的結構誤差都是多種誤差的集合，其產生的駐波，可以看作式前述兩類誤差按不同比例的集合。由于前述兩類誤差產生的駐波具有相同的時間相位和相同的波長，但空間相位不同，因此其按不同比例集合的一般形式可以描述為合成誤差駐波，寫成：?

w_δ＝-rd?sin(nx+δ)cosωt?

其中c為電源電壓標么值，cr為不計結構誤差影響時電源c激勵的駐波橫向振動振幅，r是駐波幅值相對于電壓幅值的系數，x為空間位置角度，ω為振動角頻率，n＝l/λ是沿定子圓周的波數，l為定子周長，λ為彈性波長，t為時間，Δx代表B區壓電陶瓷的空間安裝誤差。k為幅值誤差系數，kcr表示由于軸不對稱導致的A區壓電陶瓷激發的駐波比B區激發的駐波多出的幅值。-rd表示合成誤差駐波的幅值，-d為計及結構誤差影響時合成誤差駐波對應的等效電壓幅值。δ表示合成駐波在空間上的相位。說明書中相同符號表示相同的含義。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種空間調相環形行波超聲波電機結構誤差補償控制方法。?

本發明采用以下技術方案：?