超聲波電動(dòng)機(jī)原理與控制

前言

　　超聲波電動(dòng)機(jī)作為一種新的電動(dòng)機(jī)，從概念的提出到實(shí)用化，經(jīng)歷了60多年的發(fā)展過程，由于其具有電磁式電動(dòng)機(jī)所沒有的特點(diǎn)，因而在許多場所得到了廣泛的應(yīng)用?！　∨c傳統(tǒng)的電磁式電動(dòng)機(jī)相比較，超聲波電動(dòng)機(jī)具有功率密度大、低速運(yùn)行、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、動(dòng)作響應(yīng)快、斷電自鎖、運(yùn)行無噪聲、不受電磁干擾、不產(chǎn)生電磁干擾等突出的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于低速、體積小、無電磁干擾等空問及家用電器產(chǎn)品中。雖然超聲波電動(dòng)機(jī)在其結(jié)構(gòu)、原理、驅(qū)動(dòng)、生產(chǎn)工藝及控制應(yīng)用方面還有許多問題值得進(jìn)一步研究，但其發(fā)展前景十分廣闊?！　∽髡咦?0世紀(jì)90年代末開始對超聲波電動(dòng)機(jī)的建模、驅(qū)動(dòng)及其控制策略進(jìn)行研究，承擔(dān)了湖南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目——超聲波電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)的研究，運(yùn)用能量守恒定理，對楔形超聲波電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)機(jī)理分析，提出了能流的概念，并用其分析了該電動(dòng)機(jī)的能量傳遞關(guān)系，建立了楔形超聲波電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型；以后又分析了旋轉(zhuǎn)式行波型超聲波電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)機(jī)理，建立了行波型超聲波電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型；還對行波型直線超聲波電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)機(jī)理及能量傳遞關(guān)系進(jìn)行了研究，提出了行波型直線超聲波電動(dòng)機(jī)的效率計(jì)算與分析方法；針對超聲波電動(dòng)機(jī)的控制與驅(qū)動(dòng)特點(diǎn)，研究了超聲波電動(dòng)機(jī)的基于頻率控制、基于相位控制和基于電壓控制的三種調(diào)速方法，并對基于頻率控制的超聲波電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速原理與電路進(jìn)行了深入的研究，運(yùn)用了電磁式電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速原理分析和研究了超聲波電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的各種誤差，提出了超聲波電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)、控制電路的設(shè)計(jì)方法。

內(nèi)容概要

　　本書是一本關(guān)于超聲波電動(dòng)機(jī)原理及其控制技術(shù)的專著，內(nèi)容包括超聲波電動(dòng)機(jī)的原理、數(shù)學(xué)模型的建立方法、驅(qū)動(dòng)技術(shù)和控制策略等。本書共分為6章，第1章為緒論，介紹了有關(guān)超聲波電動(dòng)機(jī)的概念、分類、特點(diǎn)、發(fā)展歷史、研究現(xiàn)狀和應(yīng)用情況；第2章介紹了超聲波電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)機(jī)理；第3章介紹了超聲波電動(dòng)機(jī)的建模方法，并介紹了楔形和旋轉(zhuǎn)式行波型超聲波電動(dòng)機(jī)的基于物理機(jī)理的數(shù)學(xué)模型；第4章介紹了超聲波電動(dòng)機(jī)的基于電壓控制、相位控制和頻率控制的三種驅(qū)動(dòng)方式，并就變頻控制的設(shè)計(jì)及誤差問題作了分析；第5章介紹了超聲波電動(dòng)機(jī)的控制策略及其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法；第6章根據(jù)超聲波電動(dòng)機(jī)的研究現(xiàn)狀，介紹了超聲波電動(dòng)機(jī)本身及其控制方面需要進(jìn)一步研究與解決的問題?！　”緯晒氖鲁暡妱?dòng)機(jī)及其控制應(yīng)用技術(shù)的研究工作者、科技人員和高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)的教師閱讀，特別適用于電氣工程、自動(dòng)控制和機(jī)械振動(dòng)等專業(yè)的研究生、高年級本科生作為科研參考資料和教學(xué)參考書。

書籍目錄

前言1 緒論1.1 超聲波電動(dòng)機(jī)的概念1.2 超聲波電動(dòng)機(jī)的分類1.3 超聲波電動(dòng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)1.4 超聲波電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用1.5 超聲波電動(dòng)機(jī)的發(fā)展歷史1.6 超聲波電動(dòng)機(jī)的研究現(xiàn)狀2 超聲波電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)機(jī)理2.1 壓電效應(yīng)與壓電方程2.2 行波型超聲波電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)2.3 行波型超聲波電動(dòng)機(jī)定子橫向彎曲振動(dòng)2.4 行波型超聲波電動(dòng)機(jī)運(yùn)行機(jī)理3 超聲波電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型3.1 超聲波電動(dòng)機(jī)的建模方法3.2 楔形超聲波電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型3.3 旋轉(zhuǎn)式行波型超聲波電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型3.4 直線式行波型超聲波電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型4 超聲波電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式4.1 超聲波電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理4.2 超聲波電動(dòng)機(jī)的調(diào)壓驅(qū)動(dòng)方式4.3 超聲波電動(dòng)機(jī)的移相驅(qū)動(dòng)方式4.4 超聲波電動(dòng)機(jī)的變頻驅(qū)動(dòng)方式5 超聲波電動(dòng)機(jī)的控制5.1 超聲波電動(dòng)機(jī)的控制策略綜述5.2 超聲波電動(dòng)機(jī)的基于PID控制策略的系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.3 超聲波電動(dòng)機(jī)的基于模糊控制策略的系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.4 超聲波電動(dòng)機(jī)的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制策略的系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.5 超聲波電動(dòng)機(jī)的基于遺傳算法控制策略的系統(tǒng)設(shè)計(jì)6 超聲波電動(dòng)機(jī)及其控制系統(tǒng)的發(fā)展與展望6.1 超聲波電動(dòng)機(jī)需要解決的幾個(gè)問題6.2 超聲波電動(dòng)機(jī)控制需要解決的問題參考文獻(xiàn)

編輯推薦

　　《超聲波電動(dòng)機(jī)原理與控制》是一本關(guān)于超聲波電動(dòng)機(jī)原理及其控制技術(shù)的專著，內(nèi)容包括超聲波電動(dòng)機(jī)的原理、數(shù)學(xué)模型的建立方法、驅(qū)動(dòng)技術(shù)和控制策略等。

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