论执行机构超声电机在航空燃油调节器中运用及制约

论文导读：-514.3.2超声电机整体制约流程51-524.3.3超声电机启停和正反转制约52-534.3.4超声电机速度制约53-544.4驱动器电路检测54-554.4.1驱动器电流检测544.4.2超声电机温度检测54-554.4.3输入输出电压检测554.5驱动器与上位机的通信55-594.512下一页
摘要：现动机制约系统由综合制约器、执行机构和传感器等组成。其中，制约供油量的执行机构，即燃油调节器是最主要的执行机构，其性能直接影响到发动机的工作状态。目前，燃油调节器大多通过液压机构来制约计量活门运动，但液压系统结构复杂、成本高且传动效率低，由此有必要设计一种新型动力传动装置。超声电机是一种基于压电陶瓷逆压电效应和超声振动原理的新型微电机，其所具有的特点将适合用于燃油调节器的驱动装置。由超声电机代替复杂的液压机构，执行发动机供油量调节，可以取得良好的制约效果。本论文主要内容如下：综述了超声电机的结构特点、分类以及国内外的运用情况，介绍了燃油调节器及步进电机的进展；提出了基于TRUM-60型超声电机的新型燃油调节器结构模型，运用ADAMS软件对其进行了运动学与动力学仿真计算，确定设计案例；考虑到超声电机在燃油调节器中的特殊运用环境，提出了TRUM-60型超声电机的高温密封改善设计案例。详细介绍了性能改善策略，并通过有限元仿真浅析和试验进行了验证；提出了新型数字化超声电机驱动制约器的设计案例。详细介绍了驱动器电路设计原理及电机步进制约流程，并通过UART模块实现了驱动器与PC上位机之间的通信，运用LabVIEW虚拟仪器软件编写了上位机制约程序，实现指令与数据的传送，做到了燃油调节器数字化制约；对燃油调节器的超声电机驱动机构进行了激光干涉及振动试验，结果表明直线驱动机构的位移分辨率达到了6纳米。关键词：燃油调节器论文执行机构论文超声电机论文驱动器论文分辨率论文
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ABSTRACT5-14
第一章 绪论14-23

1.1 引言14

1.2 超声电机概述14-18

1.2.1 超声电机的进展15-16

1.2.2 超声电机的特点16

1.2.3 超声电机的分类16

1.2.4 超声电机的运用16-18

1.3 燃油调节器18-21

1.3.1 机械式燃油调节器18-19

1.3.2 数字式燃油调节器19-20

1.3.3 步进电机20-21

1.4 本论文的主要探讨目标及内容安排21-23

第二章 燃油调节器的设计23-33

2.1 燃油调节器的设计23-28

2.

1.1 燃油调节器的原理23-24

2.

1.2 活门顶杆机构的组成24-25

2.

1.3 活门顶杆的数学模型25-26

2.

1.4 活门顶杆定位精度的论述浅析26-28

2.2 超声电机的选型28-29

2.1 超声电机的设计要求28

2.2 TRUM-60 超声电机28-29

2.3 活门顶杆机构的 ADAMS 仿真29-30

2.3.1 ADAMS 仿真软件介绍29

2.3.2 活门顶杆机构动力学仿真29-30

2.4 活门顶杆机构的性能试验30-32

2.4.1 活门顶杆线速度试验31

2.4.2 活门顶杆推力试验31-32

2.5 小结32-33

第三章 超声电机的改善33-44

3.1 超声电机的高温性能改善33-42

3.

1.1 超声电机高温下失效理由浅析（应力集中）33-34

3.

1.2 小片激励型超声电机34-35

3.

1.3 小片激励定子的有限元仿真及浅析35-37

3.

1.4 小片激励定子的多普勒测振实验37-39

3.

1.5 小片激励电机的高温环境试验39-41

3.

1.6 结论41-42

3.2 超声电机的密封性能改善42-43
3.

2.1 密封案例42

3.

2.2 骨架油封42-43

3.3 本章小结43-44
第四章 超声电机步进驱动器的设计44-61

4.1 引言44

4.2 驱动器电路的设计44-49

4.

2.1 驱动器设计案例44-46

4.

2.2 DC-AC 逆变电路的设计46-47

4.

2.3 超声电机匹配电路的设计47-49

4.3 驱动器制约系统的设计49-54
4.

3.1 PSoC 单片机的介绍50-51

4.

3.2 超声电机整体制约流程51-52

4.

3.3 超声电机启停和正反转制约52-53

4.

3.4 超声电机速度制约53-54

4.4 驱动器电路检测54-55

4.1 驱动器电流检测54

4.2 超声电机温度检测54-55

4.3 输入输出电压检测55

4.5 驱动器与上位机的通信55-59

4.5论文导读：

.1 UART 串行通信用户模块56

4.5.2 UART 串行通信电路的设计56-57

4.5.3 上位机通信程序的设计57-59

4.6 本章小结59-61

第五章 活门顶杆机构的试验探讨61-69

5.1 激光干涉试验61-64

5.

1.1 XL-80 激光干涉仪介绍61-62

5.

1.2 XL-80 激光干涉仪线性测量原理62-63

5.

1.3 试验结果及浅析63-64

5.2 振动试验64-68
5.

2.1 振动试验原理65

5.

2.2 振动试验步骤65-66

5.

2.3 试验结果及浅析66-68

5.3 本章小结68-69
第六章 总结与展望69-71

6.1 全文总结69-70

6.2 探讨展望70-71

参考文献71-74
致谢74-75
在学期间的探讨成果及发表的学术论文75