Transducteur de disque en céramique piézoélectrique

Transducteur de disque en céramique piézoélectrique

Afin de répondre aux exigences de contrôle de la flexibilité, de la rapidité et de la simplicité, les communautés et l'industrie scientifiques et technologiques domestiques et étrangers travaillent sur divers nouveaux types de micro-moteurs depuis de nombreuses années. Parmi eux, le moteur à ultrasons utilise l'effet piézoélectrique inverse detransducteur de cylindre piézoPour convertir la déformation microscopique du matériau par amplification de résonance et couplage de frottement en mouvement macroscopique du rotor ou du curseur. En tant que sorte de moteur à variateur direct, il a été favorisé par les chercheurs scientifiques de tous les pays depuis les années 1980.

Cristal en céramique piézoest devenu un hotspot de recherche dans le domaine du contrôle électromécanique. Cet article analyse d'abord le mécanisme de fonctionnement du moteur à ultrasons, établit la formation de la trajectoire de mouvement elliptique de la particule de surface du moteur ultrasonique des ondes de déplacement, etRécolte d'énergie piézoÉtablit un modèle mathématique pour le moteur ultrasonique. Alorscapteur acoustique piézoélectriqueconçoit le système de mesure et de contrôle.

Le système de mesure et de contrôle du moteur à ultrasons conçu dans cet article a les fonctions de base suivantes: (1) la phase de signal bidirectionnel O-1800 continu (2) le signal de conduite bidirectionnel peut être inversé pour modifier la direction (3), sortie de fréquence 20 kHz ~ Réglable à moins de 100 kHz (4) depuis le moteur à ultrasons deGénération d'énergie piézoélectriqueest une charge capacitive, une correspondance d'impédance est requise. (5) avec la fonction de commutation de fonctionnement et de fonctionnement réelle. (6) Il a un réglage d'état de travail, un réglage des paramètres, un réglage du mode de contrôle, un affichage des paramètres et une fonction de suivi de la forme d'onde; Cet article utilise un contrôle PID et flou sur la base de la combinaison de modes de contrôle de modulation, de modulation de fréquence et de modulation de phase existants.

En raison de l'existence d'une certaine erreur en régime permanent dans le système de contrôle flou, il existe une zone aveugle de contrôle pour la bague en céramique piézo: le contrôle PID n'est pas adaptable au changement de l'objet de commande. Par conséquent, cette conception adopte une stratégie de contrôle multimode basée sur un processeur de signal numérique (DSP) dans une grande gamme d'écart. Le contrôle flou est utilisé pour se convertir en contrôle PI D dans une petite plage d'écart. La conversion des deux est mise en œuvre par le DSP en fonction d'un seuil de déviation prédéfini. C'est l'auto-correction des règles de contrôle floues. Les résultats montrent qu'il est comparé à la stratégie de contrôle traditionnelle, à la stratégie de contrôle du cristal annulaire piézoélectrique a une vitesse de réponse plus rapide, une précision d'ajustement plus élevée, de meilleures performances en régime permanent, pas de dépassement et d'oscillation et une solide robustesse.