功率放大器ATA-2042在壓電動(dòng)作器設(shè)計(jì)中機(jī)械輸出實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)名稱：功率放大器ATA-2042在壓電動(dòng)作器設(shè)計(jì)中機(jī)械輸出實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾岢隽艘环N慣性式多自由度壓電作動(dòng)器,可以極大地縮小現(xiàn)有多自由度壓電作動(dòng)器的體積，提高作動(dòng)器整體的結(jié)構(gòu)緊湊性。

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：信號(hào)發(fā)生器，ATA-2042功率放大器，激光位移傳感器，激光測(cè)速儀，示波器等。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：該作動(dòng)器利用梁的面內(nèi)二階彎振和面外二階彎振作為工作模態(tài),以鋸齒波作為激勵(lì)電信號(hào),依靠轉(zhuǎn)子的慣性力,克服滑動(dòng)摩擦力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子繞Z軸和a,β,γ軸旋轉(zhuǎn)。分析了慣性式多自由度壓電作動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)機(jī)理,并利用ComsolMultiphysics5.3a對(duì)壓電振子進(jìn)行了分析,確定了壓電振子的工作模態(tài)。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

慣性式多自由度壓電作動(dòng)器工作在單模態(tài),所以只需要單相激勵(lì)即可驅(qū)動(dòng)作動(dòng)器運(yùn)動(dòng)。為了得到作動(dòng)器的機(jī)械輸出特性，利用信號(hào)發(fā)生器、ATA-2042功率放大器和激光位移傳感器和激光測(cè)速儀搭建了測(cè)試平臺(tái)。

作動(dòng)器機(jī)械輸出特性測(cè)試平臺(tái)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,作動(dòng)器繞Z軸和繞a,β,y軸旋轉(zhuǎn)的最優(yōu)工作頻率分別為46.8kHz和80.1 kHz。

作動(dòng)器的空載轉(zhuǎn)速

在電壓有效值為60 V的條件下,作動(dòng)器繞Z軸旋轉(zhuǎn)的最高轉(zhuǎn)速可達(dá)162 r/min ,堵轉(zhuǎn)扭矩可達(dá)1 mN●m;繞a ,β,γ軸旋轉(zhuǎn)的最高轉(zhuǎn)速分別可達(dá)305 r/min, 310 r/min和300 r/ min,堵轉(zhuǎn)扭矩可達(dá)2 mN●m。作動(dòng)器繞a,β,y軸旋轉(zhuǎn)的角度范圍可達(dá)+36°。慣性式多自由度壓電作動(dòng)器結(jié)構(gòu)緊湊，極大地減小了現(xiàn)有多自由度壓電作動(dòng)器的體積,可應(yīng)用于姿態(tài)調(diào)整類人機(jī)器人眼球和精密指向系統(tǒng)等領(lǐng)域。

實(shí)驗(yàn)中所用到的功率放大器ATA-2042參數(shù)指標(biāo)：

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