Передаточные функции электромагнитоупругих актюаторов наноперемещений мехатронных систем

Сергей Михайлович Афонин, Sergei M. AFONIN

Аннотация


Пьезоактюатор (ПА) – пьезомеханическое устройство, предназначенное для приведения в действие механизмов, систем или управления ими на основе пьезоэлектрического эффекта, преобразовывает электрические сигналы в механическое перемещение и силу. Получены передаточные функции электромагнитоупругого актюатора для мехатронных систем. На основе решения волнового уравнения построены обобщенная структурно-параметрическая модель электромагнитоупругого актюатора и его параметрическая структурная схема. Полученные структурно-параметрическая модели, параметрические структурные схемы и передаточные функции ПА определяют динамические и статические характеристики ПА нано- и микроперемещений с учетом граничных условий, физических параметров ПА, внешней нагрузки и электрического сопротивления согласующих цепей.

Ключевые слова


электромагнитоупругий актюатор; деформация; наноперемещения; передаточная функция; структурно-параметрическая модель; параметрическая структурная схема; пьезоактюатор

Полный текст:

PDF

Литература


Копылов И.П. Электромеханика – некоторые проблемы XXI века. – Изв. РАН. Энергетика, 2003, № 1, с. 154–157.

Никольский А.А. Точные двухканальные следящие электроприводы с пьезокомпенсаторами. – М.: Энергоатомиздат, 1988, 160 с.

Uchino K. Piezoelectric actuator and ultrasonic motors. – Boston, MA: Kluwer Academic Publisher, 1997, 347 p.

Borboni A. Meso- to micro-actuators: a theoretical and practical approach. – New York: CRC Press, 2008, 400 p.

Панич А.Е., Смотраков В.Г., Еремкин В.В., Вусевкер Ю.А. Перспективы применения электрострикционных материалов. – Микросистемная техника, 2002, № 2, с. 21—24.

Акопьян В.А., Панич А.Е., Соловьев А.Н., Шевцов С.Н. Некоторые физико-механические проблемы пьезоэлектрических актюаторов и области их применения. – Нано- и микросистемная техника, 2006, № 10, с. 35—40.

Афонин С.М. Критерии устойчивости системы управления деформацией пьезопреобразователя. – Электричество, 2006, № 11, с. 41–44.

Казаков В.К., Никифоров В.Г., Сафронов А.Я., Чернов В.А. Актюаторы для оптических затворов и методы измерений их характеристик. – Нано- и микросистемная техника, 2007, № 10, с. 52—55.

Yang Y., Tang L. Equivalent circuit modeling of piezoelectric energy harvesters. – Journal of intelligent material systems and structures, 2009, vol. 20, Nо. 18, рр. 2223—2235.

Cady W.G. Piezoelectricity an introduction to the theory and applications of electromechancial phenomena in crystals. — New York, London: McGraw-Hill Book Company, 1946, 806 p.

Physical Acoustics: Principles and Methods. Vol.1. Part A. Methods and Devices. Ed.: W. Mason. — New York: Academic Press, 1964, 515 p.

Полянин А.Д. Справочник по линейным уравнениям математической физики. — М.: Физматлит, 2001, 576 с.

Миронов В.Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии. — М.: Техносфера, 2004, 144 с.

Афонин С.М. О матричных уравнениях в задачах элек- троупругости. – Электричество, 2006, № 3, с. 48–55.

Афонин С.М. Исследование динамических характеристик многослойных пьезоактюаторов нано- и микроперемещений. – Электричество, 2016, № 1, с. 49–55.

Афонин С.М. Структурно-параметрические модели пьезоактюаторов нано- и микроперемещений при продольном пьезоэффекте. – Электричество, 2016, № 1, с. 20–29.

Springer Handbook of Nanotechnology. Ed. by B. Bhushan. — Berlin, New York: Springer, 2004, 1222 p.

Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology. Ed. by H.S. Nalwa. — Calif.: American Scientific Publishers, 10 Volume Set, 2004.

Zhou S., Yao Z. Design and optimization of a modal-independent linear ultrasonic motor. – IEEE transaction on ultrasonics, ferroelectrics, and frequency control, 2014, vol. 61, Nо. 3, рр. 535—546.

Kopylov I.P. Izv. RAN. Energetika – in Russ. (News of Russian Academy of Sciences. Power Engineering), 2003, No. 1, pp. 154 – 157.

Nikol’skii A.A. Tochnye dvukhkanal’nye sledyashchiye elektroprivody s p’yezokompensatorami (Accurate two-channel tracking with piezo actuators compensators). Moscow, Energoatomizdat, 1988, 160 p.

Uchino K. Piezoelectric actuator and ultrasonic motors. – Boston, MA: Kluwer Academic Publisher, 1997, 347 p.

Borboni A. Meso- to micro-actuators: a theoretical and practical approach. – New York: CRC Press, 2008, 400 p.

Panich A.Ye., Smotrakov V.G., Yeremkin V.V., Vusevker Yu.A. Mikrosistemnaya tekhnika – in Russ. (Microsystem Technology), 2002, No. 2, pp. 21—24.

Akop’yan V.A., Panich A.Ye., Solov’yev A.N., Shevtsov S.N. Nano- i mikrosistemnaya tekhnika – in Russ. (Nano-and Microsystem Technology), 2006, No. 10, pp. 35—40.

Afonin S.M. Elektrichectvo – in Russ. (Electricity), 2006, No. 11, pp. 41–44.

Kazakov V.K., Nikiforov V.G., Safronov A.Yu., Chernov V.A. Nano- i mikrosistemnaya tekhnika – in Russ. (Nano- and Microsystem Technology), 2007, No. 10, pp. 52—55.

Yang Y., Tang L. Equivalent circuit modeling of piezoelectric energy harvesters. – Journal of intelligent material systems and structures, 2009, vol. 20, Nо. 18, рр. 2223—2235.

Cady W.G. Piezoelectricity an introduction to the theory and applications of electromechancial phenomena in crystals. — New York, London: McGraw-Hill Book Company, 1946, 806 p.

Physical Acoustics: Principles and Methods. Vol.1. Part A. Methods and Devices. Ed.: W. Mason. — New York: Academic Press, 1964, 515 p.

Polyanin A.D. Spravoshnik po lineinym uravneniyam matematicheskoi fiziki (Handbook of linear equations mathematical physics). Moscow, Fizmatlit, 2001, 576 p.

Mironov V.L. Osnovy skaniruyushchei zondovoi mikroskopii (Basics scanning microscopy). Moscow, Publ. «Tekhnosfera», 2004, 144 p.

Afonin S.M. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2006, No. 3, pp. 48–55.

Afonin S.M. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2016, No. 1, pp. 49–55.

Afonin S.M. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2016, № 11, с. 20–29.

Springer Handbook of Nanotechnology. Ed. by B. Bhushan. — Berlin, New York: Springer, 2004, 1222 p.

Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology. Ed. by H.S. Nalwa. — Calif.: American Scientific Publishers, 10 Volume Set, 2004.

Zhou S., Yao Z. Design and optimization of a modal-independent linear ultrasonic motor. – IEEE transaction on ultrasonics, ferroelectrics, and frequency control, 2014, vol. 61, Nо. 3, рр. 535—546.




DOI: http://dx.doi.org/10.24160/0013-5380-2017-5-40-45

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Bookmark and Share