[發明專利]一種自配合高對稱四摩擦力壓電馬達的相向摩擦驅動方法有效
| 申請號: | 201610176974.4 | 申請日: | 2016-03-18 |
| 公開(公告)號: | CN105703660B | 公開(公告)日: | 2018-01-19 |
| 發明(設計)人: | 張晶;孟文杰;陸輕鈾 | 申請(專利權)人: | 中國科學院合肥物質科學研究院 |
| 主分類號: | H02N2/02 | 分類號: | H02N2/02 |
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| 地址: | 230031 *** | 國省代碼: | 安徽;34 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 配合 對稱 摩擦力 壓電 馬達 相向 摩擦 驅動 方法 | ||
1.一種自配合高對稱四摩擦力壓電馬達的相向摩擦驅動方法,包括四個相同的壓電體、中心體、導軌,所述四壓電體中的兩個壓電體按形變方向串聯的方式各以一端固定于所述中心體,構成第一雙壓電體串,另兩個壓電體也按形變方向串聯的方式各以一端固定于該中心體,構成第二雙壓電體串,所述第一雙壓電體串的壓電形變方向平行于第二雙壓電體串的壓電形變方向,設置與四壓電體在其形變方向上為滑動配合的導軌,在垂直于四壓電體形變方向上設置將導軌與四壓電體自由端相壓的正壓力,這四個正壓力對導軌產生的最大靜摩擦力是等值的,其特征是按如下時序分別控制所述的四壓電體,完成一個步進周期:
(a)在第一雙壓電體串的兩個壓電體(1和2)上施加同步的周期性的反向形變信號,形成第一雙壓電體串兩自由端的周期性相向運動;同時在第二雙壓電體串的兩個壓電體(3和4)上施加前進方向的推挽形變信號,直至第二雙壓電體串的兩個壓電體(3和4)分別處于伸長狀態(L)和縮短狀態(S),且在該推挽形變完成時,第一雙壓電體串的兩自由端至少完成了半個周期的相向運動;
(b)第一雙壓電體串停止形變,且其兩個壓電體(1和2)都處于未伸長也未縮短的中間態(M);
(c)在第一雙壓電體串的兩壓電體(1和2)上施加后退方向的推挽形變信號,直至第一雙壓電體串的兩個壓電體(1和2)分別處于縮短狀態(S)和伸長狀態(L),同時在第二雙壓電體串的兩壓電體(3和4)上施加后退方向的推挽形變信號,直至第二雙壓電體串的兩個壓電體(3和4)都處于未伸長也未縮短的中間態(M);
(d)在第二雙壓電體串的兩個壓電體(3和4)上施加同步的周期性的反向形變信號,形成第二雙壓電體串兩自由端的周期性相向運動;同時在第一雙壓電體串的兩個壓電體(1和2)上施加前進方向的推挽形變信號,直至第一雙壓電體串的兩個壓電體(1和2)都處于未伸長也未縮短的中間態(M),且在該推挽形變完成時,第二雙壓電體串的兩自由端至少完成了半個周期的相向運動;
(e)第二雙壓電體串停止形變,且其兩個壓電體(3和4)都處于未伸長也未縮短的中間態(M)。
2.一種自配合高對稱四摩擦力壓電馬達的相向摩擦驅動方法,包括四個相同的壓電體、中心體、導軌,所述四壓電體中的兩個壓電體按形變方向串聯的方式各以一端固定于所述中心體,構成第一雙壓電體串,另兩個壓電體也按形變方向串聯的方式各以一端固定于該中心體,構成第二雙壓電體串,所述第一雙壓電體串的壓電形變方向平行于第二雙壓電體串的壓電形變方向,設置與四壓電體在其形變方向上為滑動配合的導軌,在垂直于四壓電體形變方向上設置將導軌與四壓電體自由端相壓的正壓力,這四個正壓力對導軌產生的最大靜摩擦力是等值的,其特征是按如下時序分別控制所述的四壓電體,完成一個步進周期:
(a)在第一雙壓電體串的兩個壓電體(1和2)上施加同步的周期性的反向形變信號,形成第一雙壓電體串兩自由端的周期性相向運動;同時在第二雙壓電體串的兩個壓電體(3和4)上施加前進方向的推挽形變信號,直至第二雙壓電體串的兩個壓電體(3和4)分別處于伸長狀態(L)和縮短狀態(S),且在該推挽形變完成時,第一雙壓電體串的兩自由端至少完成了半個周期的相向運動;
(b)第一雙壓電體串停止形變,且其兩個壓電體(1和2)都處于未伸長也未縮短的中間態(M);
(c)在第一雙壓電體串的兩壓電體(1和2)上施加后退方向的推挽形變信號,直至第一雙壓電體串的兩個壓電體(1和2)分別處于縮短狀態(S)和伸長狀態(L),同時在第二雙壓電體串的兩壓電體(3和4)上施加后退方向的推挽形變信號,直至第二雙壓電體串的兩個壓電體(3和4)都處于未伸長也未縮短的中間態(M);
(d)在第二雙壓電體串的兩個壓電體(3和4)上施加同步的周期性的反向形變信號,形成第二雙壓電體串兩自由端的周期性相向運動;同時在第一雙壓電體串的兩個壓電體(1和2)上施加前進方向的推挽形變信號,直至第一雙壓電體串的兩個壓電體(1和2)分別處于伸長狀態(L)和縮短狀態(S),且在該推挽形變完成時,第二雙壓電體串的兩自由端至少完成了半個周期的相向運動;
(e)第二雙壓電體串停止形變,且其兩個壓電體(3和4)都處于未伸長也未縮短的中間態(M);
(f)在第一雙壓電體串的兩壓電體(1和2)上施加后退方向的推挽形變信號,直至第一雙壓電體串的兩個壓電體(1和2)都處于未伸長也未縮短的中間態(M),同時在第二雙壓電體串的兩壓電體(3和4)上施加后退方向的推挽形變信號,直至第二雙壓電體串的兩個壓電體(3和4)分別處于縮短狀態(S)和伸長狀態(L);
(g)在第一雙壓電體串的兩個壓電體(1和2)上施加同步的周期性的反向形變信號,形成第一雙壓電體串兩自由端的周期性相向運動;同時在第二雙壓電體串的兩個壓電體(3和4)上施加前進方向的推挽形變信號,直至第二雙壓電體串的兩個壓電體(3和4)分別處于伸長狀態(L)和縮短狀態(S),且在該推挽形變完成時,第一雙壓電體串的兩自由端至少完成了半個周期的相向運動。
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