一种压电陶瓷叠堆执行器刚度测量方法研究

发布时间：2017-08-16 17:24

  本文关键词：一种压电陶瓷叠堆执行器刚度测量方法研究

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【摘要】：分析了压电陶瓷叠堆执行器(piezoelectric ceramic stack actuator,PCSA)的刚度及其与位移输出的关系。在此基础上,提出了一种通过分别测量PCSA在相同驱动电压下空载时和在给定刚度的弹性框架预紧时的位移输出量,并根据测得的位移输出量解算PCSA刚度的刚度测量方法,建立了相应的PCSA的刚度测量系统原理。通过分析和建立弹性框架的伪刚体模型、刚度方程和应力方程,以达到对弹性框架的刚度特性进行准确设计的目的。利用有限元仿真和实验对提出的PCSA刚度测量方法和建立的系统特性进行了验证和测试。仿真和实验结果表明,根据建立的刚度方程能够对弹性框架的刚度进行准确估计,提出的PCSA刚度测量方法能够实现PCSA刚度的测量。
【作者单位】： 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室;重庆大学光电工程学院精密与智能实验室;
【关键词】： 压电陶瓷 刚度测量 执行器 弹性框架 柔性机构
【基金】：国家自然科学基金青年科学基金(61301030)资助项目
【分类号】：TP215;TM282
【正文快照】： 1引言压电陶瓷叠堆执行器(piezoelectric ceramic stack ac-tuator,PCSA)利用压电材料的逆压电效应,能够在电压作用下产生成比例的位移和力输出[1],具有位移精度和分辨率高、机电耦合效率高、响应快、功耗小、无噪声、刚度高等优点,在扫描显微镜[2]、自适应/主动光学元件[3-4]

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