二自由度行波型超声波电机的驱动和运动姿态控制  

Driving Circuit and Position Control System of Two Degree-of-Freedom Spherical Traveling-Wave Type Ultrasonic Motor

作　　者：傅平[1] 郭吉丰[2] 沈润杰[2] 帅光举 鹿存跃[2] 

机构地区：[1]闽江学院物理学与电子信息工程系,福州350108 [2]浙江大学电气工程学院,杭州310027 [3]浙江万马集团电子有限公司,杭州311300

出　　处：《电工技术学报》2008年第2期25-30,36,共7页Transactions of China Electrotechnical Society

基　　金：国家自然科学基金(50505041);国家863项目(2003AA742014);浙江省重点科技计划项目(2004C21917);国家教育部博士点基金(20050335062)资助项目

摘　　要：球形二自由度行波型超声波电机是一种多自由度超声波电机,文中介绍了一种二自由度行波型超声波电机简要的结构和机理,并介绍其驱动控制电源的设计,然后提出了一种新颖的电机姿态测量机构,最后研制基于相位差PI控制策略的电机驱动和运动姿态控制系统。实验表明,球形二自由度超声波电机驱动和运动姿态控制是可行和正确的,而且具有较高的定位精度。本文为二自由度行波型超声波电机的优化设计和性能提高奠定了理论基础。Two degree-of-freedom spherical traveling wave type ultrasonic motor （2DOF USM） is a multi degree-of-freedom ultrasonic motor. This paper presents the structure and working principle of 2DOF USM and the driving control system and new position measuring device for 2DOF USM designed by Zhejiang University for the first time. The driving circuit and position control system is based on phase-difference PI strategy. Through experiments its feasibility is verified with high position accuracy. All the results above lay a theoretical foundation for further optimal design and good performance of this type motors.

关 键 词：行波型超声波电机 多自由度 球电机 相位差控制 位置测量 运动姿态控制 

分 类 号：TM355[电气工程—电机]