Abstract
This work is devoted to improvement of methods for controlling the speed of piezoelectric motors in the micro and nano-bands. Based on the physical principles of the piezoelectric motor, taking into account the specifics of control signals and feedback, investigated the shock-vibration effects for linear piezoelectric motor by quasirezonance type under different speed control modes in the range of 0,1 μm/s...10 mm/s. Proposed speed control algorithms, which ensured a decrease of 2...10 times the shock-vibration effect in comparison with pulse-width modulation. It is established that in the speed microwave range the most effective are combined algorithms that combine as elements of continuous control by frequency response scanning for engine, and pulse – by internal modulation of excitation frequency. The paper shows that the most effective control in nano-band is frequency control with a fixed duration of control pulse – a nanocorrect engine. The obtained results allow to provide a control range of speed (5 orders) for linear piezoelectric motor taking into account it`s operating conditions in a micromanipulation system, as well as provide opportunities for use linear piezoelectric motors of quasi-resonance type in robotic and manipulation systems in micro and nano-range and further improvement in terms of miniaturization and increased accuracy.
Highlights
Постановка задачiП’єзоелектричний двигун має унiкальнi стартстопнi характеристики, а саме — час розгону i галь-.
Такий режим виникає лише тiльки у тому випадку, якщо частота збудження, яка прикладається, знаходиться поблизу резонансу частотної характеристики — залежностi швидкостi двигуна вiд частоти збудження.
Зменшенням амплiтуди збудження (амплiтудне керування) можна зменшити швидкiсть в 3-5 разiв, оскiльки подальше зменшення призводить до нерiвномiрностi руху аж до зупинки двигуна.
Summary
П’єзоелектричний двигун має унiкальнi стартстопнi характеристики, а саме — час розгону i галь-. Такий режим виникає лише тiльки у тому випадку, якщо частота збудження, яка прикладається, знаходиться поблизу резонансу частотної характеристики — залежностi швидкостi двигуна вiд частоти збудження. Зменшенням амплiтуди збудження (амплiтудне керування) можна зменшити швидкiсть в 3-5 разiв, оскiльки подальше зменшення призводить до нерiвномiрностi руху аж до зупинки двигуна. Аналогiчний ефект виходить i при змiщеннi частоти вiд максимуму резонансу частотної характеристики (частотне керування) [7, 9]. Цей спосiб дозволяє компенсувати рiзнi змiни самої частотної характеристики двигуна, наприклад, викликанi температурним впливом. Для формування малих швидкостей зазвичай використовують широтно-iмпульсну модуляцiю [7]. Цей спосiб супроводжується ударно-вiбрацiйними ефектами, рiвень зменшення яких досягається здебiльшого за рахунок маси системи (в нашому випадку манiпулятора) при одночасному пiдборi частоти широтноiмпульсної модуляцiї, вiдходячи, наприклад, у високочастотну область широтно-iмпульсної модуляцiї. Метою роботи є дослiдження супутнiх ударновiбрацiйних ефектiв лiнiйного п’єзоелектричного мiкродвигуна в дiапазонi 0,1мкм/с . . . 10 мм/с при рiзних режимах керування швидкiстю, що базуються на частотному скануваннi i безперервному коригуваннi частоти збудження двигуна по сигналу зворотного зв’язку з датчика швидкостi
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
