直线型超声波电机在小型、精密的直线运动装置的驱动和控制方面有着广泛的应用前景,在精密仪器仪表、航天、医疗、机器人等高新技术领域,发挥着传统电磁式电机难以替代的作用。驻波型直线电机是直线型超声波电机发展的主流。简单实用的双模驱动直线型超声波电机的研究对于改进直线型超声波电机的结构设计以及开发新型电机等都具有特别重要的意义。 本文以实现可双向驱动的直线型超声波电机为目标,对自行式直线型压电驻波超声波电机进行了建模、设计、仿真和驱动方面的理论和实验研究。本文的主要的研究内容和成果综述如下: 1.系统地介绍了直线型超声波电机的定义、结构及其特点,综述了直线型超声波电机的研究现状和亟待解决的问题,指出了其应用开发现状和应用前景。 2.对双向驻波型直线超声波电机进行了深入的研究。理论分析驱动振子表面质点的斜向运动及驱动力的产生,并对其关键部件——驱动振子的结构进行了详细设计。 3.利用ANSYS软件分析了驱动振子谐响应,特别是各种约束下振动的情况。设计制造了一台双向驻波型直线超声波电机原理样机,并对其进行了实验研究。 4.对双向驻波型直线超声波电机的驱动电源进行了设计。