一种双足驱动直线超声波电动机的设计

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大时，I 对 的影响很小；只有当，f不大不小时， 对 的影响才比较明显。这说明只有当磁路在临 ．e 界饱和状态时，电枢反应才对磁通有明显的影响。 这些结论完全符合文献[3]的有关论述。 (3)对 BP网络进行离线训练 次数 把上表的数据进行一些处理，剔除个别不合理 的数据后，作为教师信号。运用 MATLAB语言编程 对 BP网络进行训练。 (4)对直流电机磁通进行在线判断 图2 磁通控制子系统 图2中的低通滤波器有两个作用：一是改善系 统的稳定性，二是对 ，f的反馈信号起一定的延时作 用，以与励磁绕组较大的时间常数相匹配。 3仿真运行 为检验所建立的 BP网络的精度，把另外一组 实验数据作为输入，运行 BP网络，并且把仿真结果 和实验结果进行对比，如图3所示。 图3 实验结果和计算结果的对比 其中，实线代表实验结果 ，虚线代表 BP网络的 输出，平均误差小于万分之一。这说明用 BP网络 对直流电机的磁通进行估算是可行的，精度较高。 4结 语 传统的计算方法由于过分依赖对象的数学模 型，发展受到了很大的限制。随着科学技术的不断 发展和人们思想观念的变革，我们正进入一个“软 计算”的时代，在这样一个时代里，人工神经网络 (包括 BP网络)将会发挥越来越大的作用。 参考文献 [1] 陈伯时．电力拖动自动控制系统[M]．北京：机械工业出版社， 2001：49～50 [2] 张勇军．AFM全数字直流调速装置在武钢热轧卷取机上的应 用[J]．电力传动，2004，(2)：21～34 『3] 李发海．电机学『M]．北京：科学出版社．1982：291～292 (上接第 16页)的影响造成的。但是复合位移在两 足中心距为 13．7 mm时基本一致，因此认为，取两 足中心距为 13．7 mm时，满足摩擦接触时两足的横 向振动速度基本一致的要求。综上考虑，选取两足 中心距为 13．7 mm，矩形铜板的尺寸为长 4O．5 mm、宽 11 mm、厚 2 mm，压电陶瓷片的尺寸为长 17 mm、宽 4 mm、厚0．8 mm，结构如图8所示。 图8 电机的结构尺寸(单位：mm) 4结 语 本文对一种单边双足驱动的面内振动直线超声 波电动机进行了结构设计，通过仿真确定了驱动足 的位置，满足了驱动足接触表面上质点的弯振振幅 的一致性和双足的驱动速度的一致性要求。对该直 线超声波电动机在离子束刻蚀机工件台中应用的实 特电机，2005，33(12)：41～44 [2] 赵淳生．超声波电动机技术的发展应用与未来[J]．电气时代， 2001，(3)：l～3 [3] Ueha S，Tomikawa Y，Korosawa M，et a1．Ultrasonic Motors：Theory and Application[M]．Clarendon Press，Oxford，1993 [4] Fung RF，Tseng CR．Dynamic simulation of a bimodal ultrasonic motor by new hybrid laplace transform／finite element method[J]． Journal of sound and vibration，1999，226(4)：625—644 [5] Tasi MS，Lee CH，Hwang SH．Dynamic modeling and analysis of a bimodal ultrasonic motor[J]．IEEE Transactions on Ultrasonic， Ferroelectrics and Frequency Control，2003，50(3)：245～256 [6] Nanomotion LTD．Ceramic motor[P]．US Patent 5，453，653，1995 [7] 刘剑，赵淳生．基于矩形薄板面内振动的直线型超声波电动机 的研究[J]．声学学报，2003，28：86～90 [8] Manabu A，Tomikawa Y，Takano T．Ultrasonic motors using longi— tudinal an d bending muhimode vibrations with mode coupling by extemally additional asymmetry or intemal nonlinearty[J]．Jpn．J． App1．Phys．，1992，31：3077～3080 作者简介：鹿存跃(1971一)，男，博士后，主要从事超声波电动 机技术的研究。 用田 网络对直流电动机的磁通进行在线估算 维普资讯 http://www.cqvip.com