超声波电机的动态数学模型

摘要

本文从行波型超声波电机的驱动电路和接触机理出发,对超声波电机进行了分析和介绍,并使用解析方法对电机进行建模.由于现有定转子建模未能充分考虑定子驱动时的不对称性和电机定转子接触的非线性,因此对其性能估算和瞬态响应不能在电机数学模型上充分体现.本文结合电机定子二相驱动的不对称性和定转子接触的非线性,提出其解析模型,并根据其模型对其瞬态特性进行计算.仿真和测试结果表明,改变定子二相电压、频率和相位可以改变电机的力矩特性、空载转速和启动特性.使用本文数学模型计算得到电机的堵转力矩和空载转速与实测值基本一致.最后使用dSPACE系统对电机进行了测试,初步验证了上述模型.