Структурные схемы электроупругого актюатора наномехатронных систем

Сергей Михайлович Афонин, Sergey M. AFONIN

Аннотация


Определены структурные схемы электроупругого актюатора наномехатронных систем при обобщенном пьезоэффекте с учетом противоЭДС из-за прямого пьезоэффекта. Получены струк­турно-параметрические модели электроупругих актюаторов наномехатронных систем при попе­речном, продольном, сдвиговом и обобщенном пьезоэффектах, управлении по напряжению или току. Структурно-параметрические модель и структурные схемы с обратными связями для элек­троупругих актюаторов наномехатронных систем отображают преобразование электрической энергии в механическую. В зависимости от вида управления электроупругого актюатора по на­пряжению или току определены его структурно-параметрическая модель и структурная схема. Найдены максимальные усилия и механические напряжения, которые развивает пьезоактюатор наномехатронных систем при поперечном, продольном, сдвиговом, обобщенном пьезоэффектах. Оп­ределены упругие податливости и жесткости, а также передаточные функции пьезоактюатора в зависимости от вида управления в наномехатронной системе — по напряжению или току.

Ключевые слова


электроупругий актюатор; пьезоактюатор; наномехатроника; деформация; структурная схема; противоЭДС; упругая податливость

Полный текст:

PDF

Литература


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

Ленк А. Электромеханические системы. Системы с сосредоточенными параметрами. М.: Мир, 1978, 286 с.

Schultz J., Ueda J., Asada H. Cellular Actuators. Oxford: Butterworth-Heinemann Publisher, 2017, 382 p.

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.

Mason W. ed. Physical acoustics: Principles and methods. Methods and devices. New York: Academic Press, 1964, vol.1, part A, 515 p.

Афонин С.М. Структурно-параметрическая модель пьезопреобразователя наноперемещений. — Доклады академии наук, 2008, т. 419, № 1, с. 47-53.

Afonin S.M. Structural-parametric model and transfer functions of electroelastic actuator for nano- and microdisplacement. Chapter 9/Edit. I.A. Parinov. Piezoelectrics and Nanomaterials: Fundamentals, Developments and Applications. New York: Nova Science Publisher, 2015, рр. 225—242.

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

Панич А.Е. Пьезокерамические актюаторы. Ростов на Дону: Южный федеральный университет, 2008, 159 с.

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

Афонин С.М. Структурно-параметрические модели пьезоактюаторов нано- и микроперемещений при продольном пьезоэффекте. — Электричество, 2016, № 11, с. 20—29.

Афонин С.М. Передаточные функции электромагнитоупругих актюаторов наноперемещений мехатронных систем. — Электричество, 2017, № 5, с. 40—45.

Afonin S.M. A structural-parametric model of electroelastic actuator for nano- and microdisplacement of mechatronic system. Chapter 8/Edit.: Z. Bartul, J. Trenor. Vol. 19: Advances in Nanotechnology. New York: Nova Science Publisher, 2017, pp. 259—284.

Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического управления. СПб.: Профессия, 2013, 752 с.

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

Lenk A. Elektromekhanicheskiye sistemy. Sistemy s sosredotochennymi parametrami (Electromechanical systems. Systems with concentrated parameters). Moscow, Nir, 1978, 286 p.

Schultz J., Ueda J., Asada H. Cellular Actuators. Oxford: Butterworth-Heinemann Publisher, 2017, 382 p.

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.

Mason W. ed. Physical acoustics: Principles and methods. Methods and devices. New York: Academic Press, 1964, vol.1, part A, 515 p.

Afonin S.M. Doklady RAN — in Russ. (Reports of Russian Academy Sciences), 2008, vol. 419, No. 1, pp. 47-53.

Afonin S.M. Structural-parametric model and transfer functions of electroelastic actuator for nano- and microdisplacement. Chapter 9/Edit. I.A. Parinov. Piezoelectrics and Nanomaterials: Fundamentals, Developments and Applications. New York: Nova Science Publisher, 2015, pp. 225-242.

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

Panich A.Ye. P’yezokeramicheskiye aktyuatory (Piezoceramic actuators). Rostov na Donu, South Federation University, 2008, 159 p.

Polyanin A.D. Spravochnik po lineynym uravneniyam matematicheskoy fiziki (A handbook on the linear equations of mathematical physics). Moscow, Fizmatlit, 2001, 576 p.

Afonin S.M. Elektrichestvo — in Russ. (Electricity), 2016, No. 11, pp. 20 - 29.

Afonin S.M. Elektrichestvo — in Russ. (Electricity), 2017, No. 5, pp. 40 - 45.

Afonin S.M. A structural-parametric model of electroelastic actuator for nano- and microdisplacement of mechatronic system. Chapter 8/Edit.: Z. Bartul, J. Trenor. Vol. 19: Advances in Nanotechnology. New York: Nova Science Publisher, 2017, pp. 259-284.

Besekerskiy V.A., Popov Ye.P. Teoriya sistem avtomaticheskogo upravleniya (The theory of automatic control systems). St. Petersburg, Professiya, 2013, 752 p.




DOI: http://dx.doi.org/10.24160/0013-5380-2019-7-36-45

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Bookmark and Share