基于LabVIEW和NI-DAQ板卡的直线超声电机测试系统设计

摘要

本课题来源于国家自然基金资助项目“直线型超声电机的摩擦磨损、微观力学分析和建模研究”(项目号：50975136)和南京航空航天大学基本科研业务费专项科研项目(项目号：NJ2010005)，旨在研制一种能够用于直线超声电机运行特性测试的测试系统。
　　 超声电机(Ultrasonic Motor，USM)是一种利用压电陶瓷的逆压电效应产生超声振动，通过定、动子间的摩擦力来驱动动子运动的新型电机。直线超声电机作为超声电机的一个重要分类，具有响应速度快、无电磁干扰、定位精度高和断电自锁等特性，使得它在航空航天、仪器仪表、智能机器人、工业控制和精密定位等领域有着广阔的应用前景。为适应直线超声电机的产业化需要，建立直线超声电机的通用测试标准，本文以南京航空航天大学精密驱动研究所研制的行波型直线超声电机为测试对象，构建了基于虚拟仪器技术的直线超声电机测试系统，主要研究内容如下：
　　 (1)概述了直线超声电机的在国内外的发展及应用，介绍了直线超声电机测试技术的发展概况，指出了本论文的研究背景及意义。
　　 (2)阐明了直线超声电机的运行机理，研究了能够表征行波型直线超声电机性能的瞬态特性和机械特性等有关测试内容、测试原理和测试方法，提出了基于虚拟仪器技术的直线超声电机测试系统的总体设计方案。
　　 (3)设计了基于虚拟仪器技术的直线超声电机测试系统，使用NI公司的LabVIEW软件完成了测试系统各软件功能模块的设计、编程与调试。
　　 (4)利用直线超声电机测试系统对电机的瞬态特性和机械特性进行了测试实验，实验结果表明，本文设计的直线超声电机测试系统是有效可靠的。