音圈
- SOA在音圈电机控制系统中应用仿真研究
022)1 引言音圈电机(VCM)是一种体积小、结构简单的直驱型电动机。与其它直线电机一样不需中间环节就能获得直线运动,能够避免环节复杂引起的噪声以及维护困难等问题[1],同时具有控制方便、高响应频率、高分辨率、高定位精度等良好的动态特性。因此音圈电机作为一种精密驱动元件在激光通信中的ATP系统、超精密定位跟踪的系统中被广泛应用。使用音圈电机虽能消除中间环节对系统性能的影响,同时也带来了一些不利的因素,如外部的扰动和负载的变化直接作用在音圈电机上,给其控制
计算机仿真 2023年4期2023-05-31
- 基于自学习非线性PID的音圈电机精密定位系统
习非线性PID的音圈电机精密定位系统程苗苗1翟朋辉1张英杰2李 健2冯 凯2（1. 湖南大学电气与信息工程学院 长沙 410082 2. 湖南大学机械与运载工程学院 长沙 410082）基于音圈电机的精密宏微气浮运动系统，是一种能克服接触摩擦和行程限制的新型精密定位系统。针对系统中用于精密定位的音圈电机受到内外扰动从而影响系统最终定位精度的问题，在建立起音圈电机数学模型的基础上，设计了基于反正弦函数的自学习非线性PID控制器，利用自学习算法对非线性增益函数
电工技术学报 2023年6期2023-03-30
- 全自动单轴音圈绕线机的设计
生产制造过程中，音圈绕制是重要的一环，音圈绕制的好坏直接影响产品的精度[2].电子行业绕线机应用广泛，并且对电机的生产发挥着重大的作用，所以需求量一直在不断增加[3-5].绕线机可以绕制很多的电子产品，例如变压器、继电器和各种磁卡.除此之外，它也用于耳机、扬声器等内部线圈的绕制，它不仅能减少手动绕制过程中张力不均、散线及压叠的问题，还能提高音圈绕制的均匀度和产品的一致性[6-7].传统的音圈绕线机自动化程度比较低，音圈绕制过程中大多需要工人参与完成.现有的
大连交通大学学报 2022年6期2023-01-18
- 基于改进滑模面的音圈电机位置控制*
051)0 引言音圈电机拥有动态响应速度快、稳态精度高等诸多优点，广泛应用于高精度、高频率、短距离的重复性定位高的精密制造行业中，但音圈电机在工作过程中存在参数变化、非线性摩擦、迟滞特性等不确定因素[1]。滑模控制作为一种典型的非线性控制方法，具有响应时间快、构造简单、对系统匹配扰动具有不变性等优点，但滑模控制的最大问题在于抖振现象，并且容易受到不确定性因素的扰动影响。因此，抑制抖振现象是现行的主要研究问题[2]。研究人员从滑模面、趋近律等方面提出改进方案
组合机床与自动化加工技术 2022年9期2022-09-27
- 基于PD反馈控制的音圈电机直驱式微动台直线度补偿技术
动-微动台技术。音圈电机直接驱动的微动台结构，具有精度高、响应快、推力大等优点，广泛应用于半导体精密加工等领域[5-7]。关于音圈电机直驱微动伺服系统设计与控制方法，很多学者做了大量的研究探索。KIM等[8]提出一种包含柔性铰链与电涡流阻尼器的纳米定位台。柔性铰链和电涡流阻尼器分别为定位台提供刚度和阻尼，定位台具有合适的阻尼比，缩短了调节时间。定位台获得较好的数值和试验结果。KIM等[9]介绍了一种用于半导体微纳加工、显示面板检测的精密伺服定位台。该定位台
电机与控制应用 2022年8期2022-08-30
- 面向抛磨机器人的高精度力控装置设计与分析*
，提出了一种基于音圈电机和氮气弹簧并联输出的高精度力控装置设计方案。通过将高精度的音圈电机和输出力相对恒定的氮气弹簧并联输出的方式，使之在具备高力控精度和高响应速度的同时还具备良好的缓冲性能；通过引入拉伸弹簧，并将氮气弹簧安装于中空音圈电机内部，使力控装置结构紧凑，并进一步提高其响应速度和力控带宽。对其输出力特性进行分析研究，有助于实现工件抛磨接触力的精密控制。1 系统设计1.1 方案设计基于音圈电机直驱的高精度末端力控装置设计方案如图1所示。图1 力控装
组合机床与自动化加工技术 2022年4期2022-04-26
- 基于正交实验的音圈电机参数权重分析
）出力大小是反映音圈电机性能好坏的一个重要因素，影响出力大小的因素有线圈电流、线圈线径、气隙以及线圈匝数等。根据外形结构不同，音圈电机分为平板型、圆筒型、弧型；根据动子结构不同，音圈电机分为动磁式和动圈式。成本低且高精度的直线电机是未来直线电机的发展方向，不难看出，在高精密使用场景方面，动磁式音圈电机具有明显的优势[1-2]。本文主要研究了圆筒型动磁式音圈电机的出力情况，采用三因素四水平正交分析实验分析线圈电流、线圈匝数、气隙对出力的影响，借助ANSYS
自动化与仪表 2021年11期2021-11-25
- 振膜与音圈粘结间隙对高频截止的影响∗
系统，当磁路中的音圈有电流通过时，产生的安培力作用于振膜并带动振膜振动产生声波，该“力学装置”也可看作为低通滤波器。参与振动系振动的音圈与振膜通过胶黏剂(文中统称为中心胶)粘结，中心胶的粘结状态［1−2]会直接影响到音圈至振膜的能量传递。电动式扬声器高频截止在材料方面主要受到振膜材料的杨氏模量与密度的限制，当振膜材料的模量较高且密度低时，高频延展性能好；另一方面，高频截止也会受到振膜结构设计的影响，当振膜材料不变时，在设计端对振膜的结构进行加强也有助于高频
应用声学 2021年5期2021-09-22
- 非线性聚集粒子群算法求解音圈电机PID优化问题
068）0 引言音圈电机[1⁃6]系统以其结构简单、体积小、高速、高加速、响应快、便于控制、行程大等诸多优点广泛应用于电机位置控制以及精密加工机床各个领域中[7⁃9]。音圈电机是由磁体和线圈两部分组成的单相两极装置，音圈电机推力系数恒定，推力波动小，所以提高系统精度主要还是集中在控制系统的设计上。现阶段PID 控制是其最常见的控制方式，但使用PID 控制时存在参数不精确、难以快速整定等问题，精确求解特定情景下音圈电机的PID 参数能够显著提升音圈电机的性能
现代电子技术 2021年15期2021-08-06
- 音圈隔膜泵电磁驱动装置的设计与仿真
究提出了一种采用音圈结构的电磁隔膜泵。音圈电磁执行器作为驱动机构带动隔膜运动，无需传动装置，系统结构相对简单，可在多个领域作为微型泵使用，通过给电磁执行器施加永磁体，音圈电磁隔膜泵的功耗进一步得到了降低。本研究主要介绍了以下三方面的内容：(1) 建立了音圈电磁隔膜泵的理论模型，并初步确定各结构的参数；(2) 通过有限元软件探究稳态下永磁体和线圈几何参数与电磁力之间的映射关系，进而对音圈电磁隔膜泵结构参数进行优化；(3) 在多物理场仿真软件COMSOL Mu
液压与气动 2021年5期2021-05-14
- 音圈电机结构优化及应用综述
柴嘉伟 贵献国音圈电机结构优化及应用综述柴嘉伟 贵献国（哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院 哈尔滨 150001）音圈电机是一种不需要任何机械传动环节，就可以将电能转化为直线运动机械能的直线电机。由于具有结构简单、体积小、响应速度快、定位精度高、易于控制等优点，音圈电机广泛应用于国民经济的诸多领域。该文首先简述音圈电机的理论基础，阐述音圈电机的工作原理、结构分类以及各结构的特点；然后，结合国内外学者对音圈电机的结构优化，对音圈电机提高力常数和定位精度的方法
电工技术学报 2021年6期2021-03-24
- 音圈电机直驱水液压球阀的动态特性建模与仿真研究
[3]研制了一种音圈电机直驱高速水液压开关阀，实验结果表明直驱阀的流量可达100 L/min，在压力8 MPa、电压240 V的条件下，开启时间为7 ms，关闭时间为9 ms，动态特性较好。毛燕语等[4]研制了一种旋转式水液压比例阀，建立了其数学模型，并对其动态特性特别是频率响应进行了仿真研究。金铭[5]研制了一种伺服电机驱动式高压大流量水液压节流阀，仿真和试验结果表明该阀具有较好的位置控制精度和动态特性。白琼等[6]通过在Fluent中进行CFD仿真，分
液压与气动 2021年1期2021-01-14
- 高效能双线圈音圈电机的设计与分析
制造技术的发展,音圈电机因体积小、结构简单、高频响应、高精度以及换向方便等优点而广泛应用于半导体制造设备、光学电子显微镜、振动平台和主动减振系统等高精密运动系统中[1-3].音圈电机是一种特殊的直线电机,对其进行结构设计时应尽量满足以下两点[4]:1) 以最少的永磁体及导磁材料,设计具有高磁通密度的均匀气隙磁场,提高工作效率,产生尽可能大的推力;2) 在满足推力要求的前提下,尽量减小音圈电机的体积和运动部分的质量,使其具有更高的加速度和快速响应能力.在不同
上海工程技术大学学报 2020年3期2021-01-10
- 音圈马达：下游应用百花齐放国产替代持续深化
林蔓音圈马达，又称音圈电机，是一种特殊直接驱动电机，用于推动镜头移动产生自动对焦的成像组，由磁石、铁壳、上盖、线圈、载体、前簧片、后簧片、底座、霍尔芯片、PCB、电容等部分组成，包含开环马达（OpenLoop）、闭环马达（CloseLoop）、光学防抖（OIS）马达、OIS+CloseL?oop六轴马达等多个种类。广泛应用于笔记本电脑、手机、监控器、扫描仪等产品的摄像头中，其中手机应用程度最高。目前，音圈马达下游应用领域普遍向上发展，促使其整体市场需求扩张
股市动态分析 2020年24期2020-12-21
- 音圈电机设计优化与分析
民航与航空学院）音圈电机是一种简单的机电式直线电机，作为一种电磁驱动能量转换器，在电机、航空及流体控制系统等领域有着广泛的应用［1］。 音圈电机由永磁体和电流驱动的电磁线圈组成，是一种小型化的直线或旋转驱动技术。 音圈电机满足空间或质量限制应用中的运动控制要求，例如在移动摄影中作为照相机镜头的执行器［2］，在医疗应用中作为左心室辅助设备［3］和呼吸机中的阀门控制［4］。更普遍地说，音圈电机已广泛应用于各种领域，如汽 车悬架［5］、纳米光 刻 和 计量 学［
化工自动化及仪表 2020年6期2020-12-08
- 音圈快速反射镜的完全跟踪控制
为压电陶瓷驱动和音圈电机驱动[10]。压电陶瓷驱动方式具有力矩输出大、响应带宽高的优点，但这种驱动方式下FSM的行程较小，并且驱动电路相对复杂。同时，压电陶瓷存在迟滞、蠕变等非线性特性，需要通过算法进行补偿，增加了工程应用的复杂度。与之相比，基于音圈电机驱动的FSM(以下简称音圈FSM)具有行程大、动态特性好、结构简单、环境适应性强等特点，工程应用更为广泛。国内外相关机构已设计并制造多种音圈FSM。美国Ball Aerospace公司设计的多尺寸音圈FSM
光学精密工程 2020年9期2020-11-13
- 变形镜用高效率音圈驱动器的结构优化设计
S变形镜[6]、音圈变形镜[7]等，并广泛应用于天文观测、显微成像、大功率激光、眼底成像等领域。其中，PZT变形镜是目前最广泛使用的变形镜。但因其磁滞特性、调制量相对低的缺点，限制了其在大口径望远镜次镜方面的应用。近年来，液晶以其优异的光电性能[8-10]，也用于波前校正器，是自适应光学系统的核心器件之一。相较于PZT变形镜，音圈变形镜的调制量大、无磁滞，同时还具有结构简单、体积小、噪声低、比推力高、响应速度快、精度高、维护方便、可靠性高等优点[11]。1
液晶与显示 2020年11期2020-11-05
- 音圈补强纸自动粘贴装置的设计
刘赫威摘 要：音圈是耳机和喇叭等发音设备的心脏。在音圈的加工过程中，贴补强纸是一项非常重要的加工流程。目前，在国内，贴补强纸仍然采用人工操作，工作效率较低，而且由于人工操作的特性，贴纸位置波动性较大，精度难以保证。因此，实现音圈贴补强纸工艺的自动化显得尤为重要。本文介绍了一种自动化音圈贴纸设备的设计方案。本设计方案结构较为简单，可靠性高，大幅度提高了贴补强纸自动化程度，可大幅提高音圈加工效率。关键词：音圈;补强纸;自动粘贴中图分类号：TN643文献标识码
河南科技 2020年2期2020-10-21
- 基于音圈电机的鲁棒控制器设计与仿真
000)0 引言音圈电机(Voice Coil Motor,VCM)是一款由单相直流电直接驱动的直线电机，可以实现高速高精度且力波动较小的定位运动，由于没有复杂的机械结构，现在普遍运用在三维运动平台的Z轴，并搭配力-位置切换控制算法进行推压力控制。鲁棒控制主要用于那些被控对象存在高频动态不能建模以及系统存在一些不确定性参数等问题的运控系统，其最核心的概念是得到被控对象的数学模型，分析系统具有的不确定因素和摄动，通过对被控对象的伯德图分析，选取相应的加权函数
机械工程与自动化 2020年4期2020-08-25
- 全自动引线楔焊机的压力控制研究
：通过Z轴测高和音圈电机的合力最终实现焊接压力精确控制，保证焊点大小的一致性，满足楔焊工艺的使用需求。1 机械结构在引线键合工艺中，Z轴测高是必不可少的环节，只有知道准确的键合点高度，劈刀才能够精准快速地到达键合点，并配合音圈电机准确输出焊接压力进行引线键合，从而实现高效的键合速度及理想的键合效果。本文提出一种设计思路，设计一种平行四边形弹性压力输出控制机构，一边固定于机头架上，一边与变幅杆固定架连接，在弹性机构内部安装有音圈电机，同时配备高分辨率传感器，
山西电子技术 2020年4期2020-08-20
- 音圈变形镜的设计及其力学特性分析
EMS)变形镜、音圈变形镜、声光空间调制器、光寻址变形镜、液晶光调制器等[3-9]。其中，音圈变形镜具有大调制量(100 μm级)、校正精度高、线性响应(无磁滞)且响应速度快等优点[9]。1993年，Salinari等人首次对音圈变形镜次镜进行了研究，此后人们对音圈变形镜的结构设计和应用进行了大量的研究工作，在音圈驱动器布局和热影响方面、音圈驱动器的控制、电容式位置传感器等方面取得了很大进步[9-11]。并将它作为次镜应用在MMT(Multiple Mir
液晶与显示 2020年8期2020-08-05
- 阵列式音圈电机定位控制系统的设计
器通常选择阵列式音圈电机作为作动器，这是因为音圈电机具有响应速度快、频率特性好、体积小、行程输出较大、控制方便和定位精度高的特点。故结合光刻机曝光时间和光场均匀性要求，设计出两套校正器，分别布置在y向上。每套校正器有30轴音圈电机，单轴响应时间在30 ms内，行程为4 mm，定位精度为5 μm。为了达到音圈电机的超精密运动控制目标，很多学者对运动控制策略进行了大量研究。杨风开等人提出了音圈电机定位的神经网络 PID前馈控制模型，利用BP神经网络在线自整定P
微电机 2020年5期2020-06-17
- 基于LabVIEW FPGA的音圈电机神经网络控制方法
92)0 引 言音圈电机是一种通过安培力驱动的线性运动电机，具有结构简单、响应速度快、运动精度高等特性[1]。随着对高速、高精度定位系统性能的要求提高，音圈电机被广泛应用于天文望远镜、自适应光学、相移补偿、精密跟踪等领域[2]。目前,常用的音圈电机控制算法有PID控制、自适应控制、模糊PID控制等[3]。文献[4]借鉴直流电机控制方式,分析音圈电机的控制方法，以DSP TMS320F2812作为控制核心，以高精度光栅尺作为位置检测装置，采用前馈微分先行PI
微特电机 2020年5期2020-05-26
- 迭代学习在音圈电机轨迹跟踪中的应用研究
006）1 引言音圈电机是直线电机的一种，特点表现为体积小、结构简单、推动力大、高速度、高加速度（＞20g），正是因其以上特性，故常用于高精度、高加速性能等性能要求的精密定位系统当中[1]。焊线机焊线过程具有高速、高加速、高精度定位的特点，正因音圈电机上述特性，所以焊线机邦头模块采用音圈电机。焊线机的焊线过程包括：电子打火形成金球，音圈电机驱动劈刀高速下降到键合点并接触检测进行焊线，随后进行拉弧操作，最后重复搜寻键合点和焊线的过程[2]。可以看出焊线过程是
机械设计与制造 2020年4期2020-04-28
- 音圈电机直驱高速开关阀动态特性研究
开关电磁阀。1.音圈电机定子 2.音圈电机动子 3.上端盖 4.密封板 5.阀芯 6.阀体 7.下端盖图1 音圈电机直驱高速开关阀结构原理图现阶段，国内外针对电磁高速开关阀的研究主要是适用于油压环境，对于水压环境中的高速开关阀研究较少。为满足水下作业设备的小型化和环境相容性的要求，本研究提出了一种音圈电机直接驱动的高速开关阀。1 音圈电机直驱高速开关阀工作原理图1为音圈电机直驱高速开关阀结构原理图。由图可知该阀由音圈电机与锥阀阀体两部分组成。其中，音圈电机
液压与气动 2020年3期2020-03-13
- 热模型下扬声器音圈温度的卡尔曼滤波预测
声器的热损坏常由音圈内部开始。作为扬声器最重要的零部件之一,音圈是将电能转换成振动的电动原件[1-2],音圈过热是扬声器损坏和故障的主要原因之一。在音圈温度达到最大温度的前一时刻进行及时有效地控制(停止运行或调低功率等),是延长扬声器使用寿命的可行方法之一。卡尔曼滤波多数用于目标跟踪、运动轨迹预测、变形监测以及算法延迟补偿,大都分布在金融、交通、能源、无人机、自动驾驶等领域[3-6]，将卡尔曼滤波用于预测扬声器音圈温度的情况极少,文献[7]提出了一种预测低
西安工程大学学报 2019年6期2020-01-13
- 一种新型高效能双差动音圈电机设计与实现*
09)0 引 言音圈电机是一种传统的直线执行机构，因为没有中间传动环节采用直接驱动，所以具有结构紧凑、响应快、便于控制等特点[1-2]。音圈电机在航天系统中多有应用，例如快速反射镜控制的驱动机构、环形天线的主动振动控制等[3-4]。在很多系统应用中，重负载的音圈电机为了减轻音圈电机的重量，在有限的磁体质量下必须提高音圈电机的出力系数[5]。差动音圈电机是一种新型的线圈结构，能够有效利用磁体磁能，增加出力系数，因此成为研究的一个热点。由于差动音圈电机的上述特
飞控与探测 2019年5期2019-12-13
- 一种新型高效能双差动音圈电机设计与实现*
09)0 引 言音圈电机是一种传统的直线执行机构，因为没有中间传动环节采用直接驱动，所以具有结构紧凑、响应快、便于控制等特点[1-2]。音圈电机在航天系统中多有应用，例如快速反射镜控制的驱动机构、环形天线的主动振动控制等[3-4]。在很多系统应用中，重负载的音圈电机为了减轻音圈电机的重量，在有限的磁体质量下必须提高音圈电机的出力系数[5]。差动音圈电机是一种新型的线圈结构，能够有效利用磁体磁能，增加出力系数，因此成为研究的一个热点。由于差动音圈电机的上述特
飞控与探测 2019年6期2019-12-03
- 干涉光谱仪中动镜的磁悬浮支撑磁力解耦方法研究*
［4]，同时配合音圈电机对动镜实现较为稳定匀速的控制［5]，但由于悬浮磁力系统与驱动系统中的音圈电机磁场与动镜处于同一系统当中，故动镜受到的磁力存在耦合的情况，影响了动镜在水平方向以及竖直方向上的受力结果的求解，无法对动镜进行有效的控制。所以本文对耦合的磁力进行解耦，精确地求解动镜的受力情况，从使动镜在运动过程能够维持匀速状态。该方法的高精度、强实时性，满足了干涉光谱仪中干涉仪的动镜匀速性的要求。2 动镜系统的结构及原理2.1 动镜的磁悬浮支撑系统结构及原
舰船电子工程 2019年9期2019-09-27
- 车用音圈式比例减压阀试验研究
压下的直接驱动。音圈电机是一种将直流电信号转换成直线位移而无需中间形式能量转换机构的装置，具有响应速度快、力特性好、结构紧凑等优点[5-6]，因此广泛应用于超精密加工、半导体设备、光学系统以及高频响的控制阀系统等领域[7]。目前，国外研制音圈电机驱动比例阀主要是Parker公司，其频宽达到了350 Hz，额定流量为40 L/min。WU等[8]也研究了一种高频响音圈电机直接驱动电液阀，通过仿真与试验分析了其动态特性。GUO等[9]研究了基于音圈电机的高频响
液压与气动 2019年9期2019-09-17
- 电声结合技术在耳机上的应用
佳的实验效果。在音圈部位的峰值位移，是描述电动式，电声换能器最大信号性能方面的重要参数，可以用来判断非线性区域的位置。一、理论基础在最早定义的音圈峰值位移当中，利用音圈峰值位移推算出了许多的计算公式，可是并没有给计算音圈峰值树立一个确切的方法。一个器单元的音圈散热能力方面，这个散热的能力，近乎决定了限定散热方面，最大的输入功率。在低频段，扬声器方面的重要元件，也就是振膜音圈位移的程度比较大，那么为了确保振膜不会超出预定的位置，需要针对输入功率，建立一个限定
探索科学(学术版) 2019年7期2019-07-12
- 用于摆镜扫描的音圈电动机设计
的动镜摆扫运动。音圈电动机具有结构简单、体积小及响应速度快等特点，可实现无机械接触运动，传动部件机械损耗小，且可密封成整体。这些显著优点使得大部分基于空间遥感应用的干涉光谱仪都使用音圈电动机作为动镜驱动装置［1－2］。本文采用音圈电动机作为新型傅里叶变换光谱仪摆镜驱动电机，它是一种动圈式直线电动机，可以较好地完成小幅度摆动扫描动作。音圈电动机动子通过连杆带动摆扫平台，驱动摆镜进行摆动扫描。1 摆镜扫描运动参数确定傅里叶变换光谱仪要实现要求的0．625 cm
微特电机 2018年12期2018-12-29
- 音圈电机一维运动迟滞补偿教学平台
磁驱动式电机中，音圈电机作为电磁驱动式电机的一种，运动过程存在明显的迟滞现象，该现象会严重降低系统的定位精度，造成运动轨迹的失真，也因此成为高精度控制的一个难点。音圈电机是一种直接将电能转换为机械能的直线电机，具有行程大、响应速度快、输出推力大、输出加速度大等优点，理论上，音圈电机可以实现无穷小分辨率[1-2]。因此，音圈电机在大范围高精度定位领域潜力巨大，受到了越来越广泛的关注，成为了研究的热点[3-10]。作为一种电磁驱动器，音圈电机的迟滞现象是其固有
实验室研究与探索 2018年8期2018-09-29
- 一种基于PWM的音圈电机改进控制方法
92)0 引 言音圈电机是单相两极装置，是一种通过安培力驱动的线性运动电机[1-3]，具有结构简单、响应快、运动精度高等特性[4]。随着对高速、高精度定位系统性能要求的提高，以及音圈电机技术的迅速发展，音圈电机被广泛用于高速、高精度系统中，例如高档数控机床、光学电子显微镜[5]、医学装置中精密电子管及光学系统中透镜定位等。音圈电机的驱动方式有2种，一种是直接通过线性功率放大器驱动，它的不足之处在于线性功率放大器驱动音圈电机工作时器件功耗大，尤其在密闭的环境
微特电机 2018年9期2018-09-28
- 基于音圈作动器的大型柔性结构振动主动控制
01203）基于音圈作动器的大型柔性结构振动主动控制安增勇1，吴成松2（1.庆安集团有限公司，西安710077；2.上海微小卫星工程中心，上海201203）大型环形柔性结构作为卫星天线的典型结构，由于其显著增大的天线口径有效提高了通信精确度，而使重量仅微小增加，已经成为大口径卫星天线的主流结构。同时它具有固有频率极低、阻尼弱、刚度小等缺点，低频、长时间的模态响应很容易被激起。因此，大型环形柔性结构的振动控制变得尤为重要。针对大型环形柔性结构振动问题，提出一
噪声与振动控制 2017年2期2017-04-25
- 基于模糊PID的直线音圈电动机减振系统设计
模糊PID的直线音圈电动机减振系统设计尹训锋，潘松峰，尹峰松，刘 朔(青岛大学，青岛 266071)直线音圈电动机(VCM)动子受到冲击时，会产生振荡，为了使系统尽快恢复稳定状态，减小动子冲击振荡，分析了直线音圈电动机的动子运行原理，通过数学分析，得到了它的数学模型。采用模糊控制方法，模糊推理过程可以在控制过程进行中改变3个控制参数的大小，然后再反馈校正给输入，并给出了实验结果。实验得出，模糊PID控制方法减小了反馈系统的稳态误差，提高了反馈精度和系统稳定
微特电机 2017年2期2017-04-01
- 音圈电机驱动小角度转台控制方法研究
410073)音圈电机驱动小角度转台控制方法研究邵琳达1，赵英伟2(1.中南大学 信息科学与工程学院，长沙410012；2.国防科学技术大学 光电科学与工程学院，长沙410073)设计了基于相关辨识原理的频率特性测试仪，确定了音圈电机驱动小角度转台的传递函数，辨识出转台中存在的机械谐振环节，设计了相关的补偿环节，改善了转台的相位裕度，消除了中低频段机械谐振的影响。实验结果表明，实验采用的系统辨识方法在中低频段有较高的辨识拟合精度，辨识精度优于0.5 dB
兵器装备工程学报 2016年8期2016-09-13
- 音圈电机温度特性分析
100081）音圈电机温度特性分析张琪林（北京理工大学，北京 100081）音圈电机的温度变化对其驱动特性和工作性能有着至关重要的影响。建立了音圈电机的有限元模型，得到了音圈电机稳态温度场分布特征以及驱动电流和磁缸温度关系，以此确定了音圈电机的持续工作电流。得到了电流与磁缸瞬态温升之间的关系，以此确定了在超过持续电流的条件下电机的可靠工作时间，为音圈电机的设计和使用提供了理论依据，稳态温度分布和瞬态温升规律得到了试验验证。音圈电机；稳态温度分布；瞬态温度
中国设备工程 2016年17期2016-03-10
- 气电混合式机器人力控末端执行器研究*
要由气囊式气缸和音圈电机组成，并按照并联方式连接。气囊式气缸两端分别与音圈电机的定子和动子连接，并置于音圈电机内部。该结构不仅利用了气囊式气缸承载能力大、缓和冲击能力强的特点，同时也利用了音圈电机的快速响应特性进行快速力补偿。为了进一步提高系统的响应速度和力控精度，提出了用PI控制器调节音圈电机的电流。最后，采用了Matlab/Simulink对提出的控制方案进行仿真实验，结果表明，所设计的气电混合式机器人力控末端执行器力控制精度高、力控稳定性好、响应速度
组合机床与自动化加工技术 2016年12期2016-02-07
- 电流可控的音圈电机无针注射系统
18）电流可控的音圈电机无针注射系统王文豪（杭州电子科技大学机械工程学院,杭州 310018）针对普通音圈电机驱动的无针喷射系统，不能调节音圈电机驱动电流的大小，构建了一种基于H桥驱动，可以改变音圈电机通过电流大小的无针喷射系统。介绍了电流可控无针喷射系统的工作原理、系统硬件组成、软件功能的介绍。搭建了喷射压强采集系统，对不同电流对喷射压强的影响进行了实验研究。实验表明相同剂量的无针注射，初始电流越大，得到的平均压强越高，当初始电流为10A时喷射压强足以穿
山东工业技术 2016年22期2016-02-02
- 音圈电机直驱阀的神经网络PID控制
主要研究方向。将音圈电机和闭环控制系统结合在一起，可适用于要求快速、高精度位置的伺服系统。音圈电机直驱阀的基本原理是用音圈电机直接驱动阀芯运动，进行位置控制。但是，采用VCM直接驱动阀芯，液动力负载扰动将直接作用于音圈电机，对系统的稳、动态性能有较大影响[1]。直接驱动阀伺服系统是航空航天领域中一种新型直驱式伺服系统，也是机载作动系统的重要组成部分，有十分广阔的应用前景，传统的音圈电机控制普遍采用经典PID(比例Proportion)、积分(Integra
液压与气动 2015年6期2015-04-16
- 航空用盘式绕组旋转式音圈电机的热应力与热变形分析*
用盘式绕组旋转式音圈电机的热应力与热变形分析*李 勇 王 亮 张 波 王 骞 赵 博（哈尔滨工业大学电气工程系 哈尔滨 150001）旋转式音圈电机由于体积小，安装方便，在航空航天上越来越多地被用来驱动小惯量负载在有限转角内运动。盘式绕组音圈电机结构上具有一定优势，因为其轴向尺寸小，还可以无约束自由转动。影响音圈电机期可靠工作的因素主要有两点，即应力和温升。本文对盘式绕组旋转式音圈电机不同工作状态下的热载荷进行了分析，并建模对其热应力和热变形进行了仿真计算
电工技术学报 2015年12期2015-04-14
- 动圈式扬声器
构是把一个线圈（音圈）放在磁铁的磁场中，当有音频电流通过线圈时，线圈会产生随音频电流变化的磁场，这个变化的磁场与磁铁产生的磁场相互作用（吸引或排斥），使线圈产生振动。线圈与扬声器的纸盆是连接在一起的，从而带动纸盆一起振动，纸盆又使周围的空气也随着振动，这就产生了我们能够听到的声音。动圈式扬声器的原理和结构并不复杂，我们可以自己动手制作一个，以加深对它的了解。准备材料：木板、硬纸片、普通的耳机插头、细漆包线、高强度磁铁、剪刀、小刀、双面胶带、透明胶带，另外还
中学科技 2014年4期2015-01-21
- 轴向磁路旋转式音圈电机的磁场计算与综合设计
01)0 引 言音圈电机(以下简称VCM)是一种特殊形式的直驱电机，在航空航天等领域的使用越来越广泛，用来驱动小惯量负载在有限范围内运动。当驱动机构在较小的角度范围内做精确的位置扫描时，要求其具有较高的力矩密度和较小的力矩波动。传统的驱动方式是使用步进电机或有限转角力矩电机，但步进电机力矩波动较大，控制精度低;有限转角电机体积和转动惯量都较大，因此旋转式音圈电机是替代有限转角力矩电机的理想选择。目前音圈电机的主要研究集中在提高永磁体利用率和改善电机力矩系数
微特电机 2015年4期2015-01-13
- 一种多音圈式全数字扬声器的设计与实现
音的方案，对于多音圈式数字扬声器的研究较少。本文采用多音圈式——将多个音圈套在单个骨架上推动振膜发声的方案设计数字扬声器。实验结果表明，多音圈式数字扬声器播放声音效果良好，具有低功耗、抗干扰等优点，对扬声器的数字化及其商业化有重要意义。1 技术方案本设计主要由USB数字音频接口、数字开关电流源电路和多音圈式换能器组成。图1为本设计的基本原理图。通过软件编程，将WAV文件转换为串行字节流，经USB传输至单片机，再由单片机转换为并行数字信号，输出到I/O引脚。
电子设计工程 2014年2期2014-09-26
- 调制气流声源振动系统有限元分析与实验
为主要失真分量；音圈偏置是导致系统出现多阶振动模态的主要诱因之一。声学；强声；调制气流声源；振动系统；橡胶调制气流声源是一种通过调制气流产生强声的发声装置，可用于产生低频强声和远距离语音广播。振动系统是实现气流调制的关键机构，一种典型结构为动圈—橡胶结构形式，如图1所示[1]。其中，音圈是振动系统的核心部件，即动圈，其下部是线圈，置于磁路气隙中，加载电信号时受磁场力的作用使音圈产生往复振动，其上部是高强度合金，振动时调制喷口流出的高压气流产生压力扰动，向外
噪声与振动控制 2014年6期2014-07-27
- 光刻机E-Pin升降机构的控制系统设计
制H桥，从而驱动音圈电机执行机构。LVDT位移传感器获取模拟信号，通过AD将模拟信号转变成数字信号，利用FPGA具有可编程灵活性的特点，在FPGA里编程设计电路定义通信传输协议，并采用RS485串口将数字信号传输到DSP，提高了信号采集的准确性、稳定性，保证了整个控制系统的精度。DSP2812内部集成了电机控制的许多外设模块，同时集成了Flash存储器和随机存储器RAM，适合运动控制场合。所以在本控制系统中DSP2812作为核心控制器，用于控制算法的实现，
自动化与仪表 2014年7期2014-03-08
- 并联隔振平台驱动装置*
控制器、驱动器、音圈电机等的选择，并给出了驱动原理图，为设计并联隔振平台驱动装置提供了一种新思路。并联隔振平台；驱动控制系统；静力平衡方程0 引言近年来，制造、测量等朝着高精度方向不断发展，对环境提出了越来越高的要求。而振动对制造和测量过程及结果都有很大的影响，因此，对相关敏感设备需要进行有效地振动隔离。研究表明，在工厂内测量得到的地面振动频率上限为30～40 Hz[1]。而在敏感光学设备、机载精密装置以及卫星隔振等方面研究也表明，需要隔离的振动均为多维低
机电工程技术 2014年8期2014-02-11
- 考虑柔性模态的硬盘音圈电机快速精确定位控制
要求不是很高时，音圈电机的模型可以采用双积分，但是当需要更快的闭环带宽时，高频动力学模态可能被控制器激发，简单的PID 控制器或其他基于音圈电机刚体模型的控制器可能会发生溢出，使系统失去稳定性。于是提出了许多复杂的非线性控制，Venkataramanan 考虑音圈电机一阶柔性模态并设计了模态切换控制［2］，Wua S 设计了迭代学习控制器［3］。本文设计了超前滞后补偿、PD 及陷波滤波器联合控制音圈电机，镇定时间小于0．001 s，超调5%，可以同时满足了
微特电机 2013年12期2013-11-22
- 微细电火花加工工具电极夹持用音圈电机结构的优化设计
用的工具电极夹持音圈电机与普通的电磁驱动器有所不同，对其大出力、体积小型化提出了更高的要求，且该音圈电机能在旋转工况下工作。本课题依据音圈电机新的使用特性要求，首先确定了音圈电机结构方案，并对其出力等特性进行仿真分析，合理确定音圈电机结构方案及最优尺寸。并依据优化设计尺寸试制了新型的音圈电机，实现对微细工具电极的可靠夹持及释放。1 音圈电机结构形式及比较根据音圈电机的设计要求，音圈电机需要随主轴一起旋转，故使用轴对称筒形结构，共有轴向充磁式、径向充磁式和聚
电加工与模具 2013年5期2013-09-10
- 高性能辐射取向环对圆柱型音圈电机的影响
直线电机，圆柱型音圈电机具有高频响、高精度的特点，广泛应用于机械加工、医疗、半导体、航空等领域，例如阀门制动器、小型精密替换测量仪、振动平台以及主动式减振系统等产品［1］。目前对音圈电机的研究多集中在结构模型设计、反馈控制方法、热平衡分析与应用技术等方面［2－5］，而对其中影响成本与效能的重要部件之一的永磁材料的研究少见报道。因此，我们对烧结法和热压法制得的辐射环进行了静态磁性能和充磁后特性表征，并利用其分别组装了圆柱型音圈电机，分析了两种性能的辐射环对电
微特电机 2013年4期2013-01-31
- 用扬声器完成的几个趣味实验
联后再跟扬声器的音圈并联连接成如图1所示的电路.图1 自制LED花灯电路图小花灯的制作：取一块4cm×4cm的胶合板，在上面贴上一张白纸并画出小花灯的图案，如图2所示.在图案上相应位置钻出15个孔（孔径较发光二极管直径稍大些），在花蕾上的孔中插入5只红色发光二极管，在叶子上插入10只绿色发光二极管，如图2所示.按图1电路将扬声器与小花灯板上各发光二极管用导线正确连接起来，然后，用夹子把小花灯板固定在铁架台上.图2 制作的小花灯图案演示方法：用手指轻而快速地
物理通报 2012年8期2012-08-16
- 基于音圈电机伺服控制的应用研究
。本文主要介绍的音圈电机（Voice Coil Motor，VCM）是一种特殊形式的直接驱动电机，因原理与扬声器类似而得名。音圈电机的实物图和工作原理图如图2、图3所示。音圈电机工作原理为洛伦磁力原理，即通电导体放在磁场中，就会产生力F，力的大小取决于磁场强度B、电流I和线圈匝数N，用公式可表示为：图2 音圈电机实物图图3 音圈电机运动原理图式中：k为常数。音圈电机具有结构简单、体积小、重量轻、高速度、高加速度、高精度（直接驱动）、极速响应、力控制精确等特
电子工业专用设备 2012年2期2012-06-28
- 音圈电机驱动型快速控制反射镜机械结构研究
百伏。与之相对，音圈电机的驱动电压只有十几伏，行程却是压电陶瓷的成百上千倍。而且音圈电机自身的响应频率也很高，再通过系统机械结构的优化及伺服控制系统的补偿，系统的响应速度也能达到上百赫兹［5］。因此，音圈电机已逐渐成为快反系统的首选驱动元件之一。在快反系统中，结构形式直接决定了系统的谐振频率和负载能力［6，7］，进而影响快速控制反射镜口径与响应速度的提高。本文针对音圈电机驱动型快反系统，对各种常用结构形式进行了对比分析，并根据现有机械结构的不足，提出了新型
长春理工大学学报（自然科学版） 2011年1期2011-03-10