功率放大器在壓電致動器開環(huán)實驗特性研究中的應用

實驗名稱：

功率放大器在壓電致動器開環(huán)實驗特性研究中的應用

實驗目的：

為了驗證直驅-慣性驅動雙模式結合實現(xiàn)大行程與高分辨力兼顧以及縱扭轉換致動的可行性并評估本文提出的新型旋轉壓電致動器的機械輸出特性，搭建了開環(huán)實驗系統(tǒng)，并提出了角位移的間接測量方案。利用搭建的實驗系統(tǒng)對致動器扭轉致動單元和致動器整機的機械輸出特性進行了詳細的測試研究。

實驗設備：

信號發(fā)生器，位移傳感器，ATA-4052功率放大器，計算機，處理器等。

實驗過程：

為了提出的縱扭轉換型跨尺度旋轉壓電致動器開展開環(huán)實驗特性的研究，搭建了如圖所示的開環(huán)實驗系統(tǒng)。

其中，功能信號發(fā)生器以及ATA-4052功率放大器，用于產生激勵樣機的電壓信號；高精度激光位移傳感器和信號處理器，用于采集樣機輸出的角位移；個人計算機、激光位移傳感器上位機軟件，用于接收和處理采集的樣機位移數(shù)據(jù)。此外，在開展實驗時樣機被置于氣浮隔振臺上，以減小環(huán)境振動對測量準確性的干擾。

實驗結果PART 01

采用慣性驅動和模式融合軌跡跟蹤方法的正弦軌跡跟蹤實驗結果；

PART 02

采用慣性驅動和模式融合軌跡跟蹤方法的往復線性軌跡跟蹤實驗結果。

實驗結果表明，致動器扭轉致動單元的最大靜態(tài)轉角可達 4.935 mrad (100 V)、分辨力46 nrad、一階共振頻率為1361.537Hz，最大遲滯率19.224%;致動器整機在慣性驅動模式下能實現(xiàn)雙向 360°旋轉運動，在鋸齒波信號的激勵下其穩(wěn)定工作的頻率范圍為[0 Hz,400 Hz]、最高轉速1.854 rad/s (100 v、400 Hz)、堵轉載荷2.8 kg。

實驗中用到的ATA-4052功率放大器參數(shù)：

本實驗引用自知網論文《縱扭轉換型跨尺度旋轉壓電致動器設計與運動控制研究》

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