Дослiдження супутнього ударно-вiбрацiйного шуму п’єзоелектричного двигуна в режимi мiкро- та наношвидкостей

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorПетренко, С. Ф.
dc.contributor.authorОмелян, А. В.
dc.contributor.authorЛисенко, О. М.
dc.contributor.authorАнтонюк, В. С.
dc.date.accessioned2022-02-14T13:58:45Z
dc.date.available2022-02-14T13:58:45Z
dc.date.issued2019
dc.description.abstractenThis work is devoted to improvement of methods for controlling the speed of piezoelectric motors in the micro and nano-bands. Based on the physical principles of the piezoelectric motor, taking into account the specifics of control signals and feedback, investigated the shockvibration effects for linear piezoelectric motor by quasirezonance type under different speed control modes in the range of 0,1 µm/s...10 mm/s. Proposed speed control algorithms, which ensured a decrease of 2...10 times the shockvibration effect in comparison with pulse-width modulation. It is established that in the speed microwave range the most effective are combined algorithms that combine as elements of continuous control by frequency response scanning for engine, and pulse – by internal modulation of excitation frequency. The paper shows that the most effective control in nano-band is frequency control with a fixed duration of control pulse – a nanocorrect engine. The obtained results allow to provide a control range of speed (5 orders) for linear piezoelectric motor taking into account it‘s operating conditions in a micromanipulation system, as well as provide opportunities for use linear piezoelectric motors of quasi-resonance type in robotic and manipulation systems in micro and nano-range and further improvement in terms of miniaturization and increased accuracy.uk
dc.description.abstractruВ работе рассмотрены совершенствования методов управления скоростью пьезоэлектрических двигателей в микро- и нанодиапазоне. На основе физических принципов работы пьезоэлектрического двигателя, с учетом специфики сигналов управления и обратной связи, исследованы ударно-вибрационные эффекты линейного пьезоэлектрического двигателя квазирезонансного типа при различных режимах управления скоростью в диапазоне 0,1мкм/с...10мм с. Предложенные алгоритмы управления скоростью, обеспечили уменьшение в 2....10 раз ударно-вибрационного эффекта по сравнению с широтно-импульсной модуляцией. Установлено, что в микродиапазоне скоростей наиболее эффективно комбинированные алгоритмы, которые сочетают в себе как элементы непрерывного управления путем сканирования по частотной характеристике двигателя, так и импульсного - путем внутренней модуляции частоты возбуждения. Показано, что наиболее эффективным управлением в нанодиапазоне является частотное управление при фиксированной длительности импульса управления - наношага двигателя. Полученные результаты позволяют обеспечить диапазон управления скоростью (5 порядков) линейного пьезоэлектрического двигателя с учетом его условий эксплуатации в микро-манипуляционной системе, а также дают возможности для использования линейных пьезоэлектрический двигателей квазирезонансного типа в робототехнических и манипуляционных системах микро- и нанодиапазоне и дальнейшего совершенствования с точки зрения миниатюризации и повышения точности.uk
dc.description.abstractukВ роботi розглянутi методи керування швидкiстю п’єзоелектричних двигунiв в мiкро- та нанодiапазонах. На основi фiзичних принципiв роботи п’єзоелектричного двигуна, з врахуванням специфiки сигналiв керування i зворотнього зв’язку, дослiджено ударно-вiбрацiйнi ефекти лiнiйного п’єзоелектричного двигуна квазiрезонансного типу при рiзних режимах керування швидкiстю в дiапазонi 0,1мкм/с. . . 10мм/с. Описано конструкцiю та принцип роботи п’єзоелектричного двигуна класу LPM-5 фiрми DTI (який широко застосовується на практицi i має типову конструкцiю для лiнiйних типiв двигунiв), а також стенд для дослiдження вiбрацiй при роботi двигуна в рiзних дiапазонах швидкостей. Показано, що механiчна ударна деформацiя формується при зупинцi двигуна (при зняттi збудження). Це вказує на те, що ударне перевантаження при самогальмуваннi двигуна вище, нiж при розгонi, тобто двигун розганяється повiльнiше, нiж гальмує. З метою зменшення ударно-вiбрацiйного ефекту, вся подальша методологiя керування швидкiстю будувалася за принципом або повного виключення дiлянок розгону i гальмування шляхом безперервного керування, або їх максимального “згладжування” при iмпульсному керуваннi. Запропонованi алгоритми керування швидкiстю забезпечили зменшення в 2. . . 10 разiв ударно-вiбрацiйного ефекту порiвняно з широтно-iмпульсною модуляцiєю. Встановлено, що в мiкродiапазонi швидкостей найбiльш ефективним є комбiнованi алгоритми, якi поєднують в собi як елементи безперервного керування шляхом сканування по частотнiй характеристицi двигуна, так i iмпульсного — шляхом внутрiшньої модуляцiї частоти збудження. Показано, що найбiльш ефективним керуванням в нанодiапазонi є частотне керування при фiксованiй тривалостi iмпульсу керування – нанокроку двигуна. Отриманi результати дозволяють забезпечити дiапазон керування швидкiстю (5 порядкiв) лiнiйного п’єзоелектричного двигуна з врахуванням його умов експлуатацiї в мiкроманiпуляцiйнiй системi, а також дають можливостi для використання лiнiйних п’єзоелектричних двигунiв квазiрезонансного типу в робототехнiчних i манiпуляцiйних системах мiкро- i нанодiапазону i подальшого вдосконалення з точки зору мiнiатюризацiї i пiдвищення точностi.uk
dc.format.pagerangeС. 67-73uk
dc.identifier.citationДослiдження супутнього ударно-вiбрацiйного шуму п’єзоелектричного двигуна в режимi мiкро- та наношвидкостей / Петренко С. Ф., Омелян А. В., Лисенко О. М., Антонюк В. С. // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2019. – Вип. 78. – С. 67-73. – Бібліогр.: 12 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/RADAP.2019.78.67-73
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/46438
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.sourceВісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування: збірник наукових праць, Вип. 78uk
dc.subjectп’єзоелектричний двигунuk
dc.subjectшвидкiстьuk
dc.subjectвiбрацiяuk
dc.subjectмiкродiапазонuk
dc.subjectнанодiапазонuk
dc.subjectpiezoelectric motoruk
dc.subjectvelocityuk
dc.subjectvibrationuk
dc.subjectmicronuk
dc.subjectnano-rangeuk
dc.subjectпьезоэлектрический двигательuk
dc.subjectскоростьuk
dc.subjectвибрацияuk
dc.subjectмикродиапазонuk
dc.subjectнанодиапазонuk
dc.subject.udc621.3uk
dc.titleДослiдження супутнього ударно-вiбрацiйного шуму п’єзоелектричного двигуна в режимi мiкро- та наношвидкостейuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
VKPIRR-2019_78_67-73.pdf
Розмір:
790.71 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.01 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 78