譚永紅，邱福梅，肖新宙
上海師范大學機電工程學院，上海

桂林電子科技大學智能系統與工業控制研究室，廣西桂林

山東電建三公司華電淄博項目部，山東淄博

摘　　　要：針對超聲波電機復雜的非線性特征，很難建立面向控制的精確數學模型的問題，根據一類超聲波電機�残胁ㄐ统�聲波電機的輸入－輸出曲線的實驗分析結果，從庫侖摩擦模型出發，利用辨識的方法得到電機的線性參數模型。為了描述輸入死區附近的非線性摩擦力的影響，利用ＬｕＧｒｅ摩擦模型來進一步綜合，從而建立了超聲波電機的整體動態模型。其中，將二次插值方法引入Ｐ．Ｌｉｓｃｈｉｎｓｋｙ算法中，確定ＬｕＧｒｅ模型的參數，簡化了其參數辨識步驟。結果表明所提出的方法是有效的，所建立的模型能夠較為準確地反映超聲波電機的動態特性，為進一步對超聲波電機基于模型的控制方案的設計提供了基礎。

關　鍵　詞：超聲波電機；非線性反饋系統；摩擦；ＬｕＧｒｅ模型；參數辨識；

１　引　言
超聲波電機是國外２０世紀８０年代發展起來的一種直接驅動的新型微特電機，與傳統的電磁式電機不同，超聲電機是利用壓電陶瓷的逆壓電效應使定子產生柔性波動，在定子表面質點的振動摩擦作用下將振動能耦合成轉子的力矩輸出［１］。超聲電機突破了傳統電機的概念，不依靠電磁作用來產生能量，因此其具有動作響應速度快、低轉速大力矩輸出、不受電磁場干擾、斷電自鎖等優點。因此，在工業控制系統、汽車專用電器、精密儀器儀表、辦公自動化設備、智能機器人等領域有廣闊的應用前景，為當前機電控制領域的一個研究熱點。另一方面，在現代控制器的設計過程中，被控系統的仿真已成為不可缺少的重要一環。這對系統的分析和研究，控制器的設計與參數調試，以至實際控制性能的好壞都起到關鍵性的作用。并且在設計階段也離不開仿真系統實驗的調試與證實。因此，建立一個能夠較為準確地反映超聲波電機的動態的數學模型對于超聲波電機的控制顯得尤為重要。

登錄網站后可下載文件