噪声与振动控制 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (2): 243-249.

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基于双内十字定子的压电宏微平面运动台研究

胡志鹏李晨捷潘文强丁切贺红林   

  1. (南昌航空大学航空制造工程学院南昌330063)
  • 收稿日期:2023-09-05 修回日期:2023-11-09 出版日期:2025-04-18 发布日期:2025-03-27

A Piezoelectric Macro-micro Planar Motion Platform Based on a Dual-inner-cross Stator

  • Received:2023-09-05 Revised:2023-11-09 Online:2025-04-18 Published:2025-03-27

摘要: 为满足高精度平面运动的需要,提出一种由双内十字定子驱动的平面运动驱动器。利用定子的面内、面外弯振模态在驱动足处耦合形成的椭圆轨迹,从而推动动子沿x、y 方向运动。本文阐述作动器的运行机理,基于ANSYS建立定子有限元模型,优化定子结构尺寸,简并工作模态频率并使其分别为27 457.5、27 704、27 601.3 Hz,进行谐响应分析、瞬态分析和运动调节特性分析。仿真结果表明在激励电压为250 V、频率27 344 Hz时,定子驱动足上x、y、z 向振幅分别为1.5、1.4、1.6 μm,模拟出椭圆轨迹,对该作动器具有良好的运动特性加以验证,并给出定子的夹持方案,设计出作动器装配结构。

关键词: 振动与波, 平面运动驱动器, 双内十字式定子, 机电耦合模型, 动力学分析