超音波振動子の直接アクティブ制御による非接触振動・位置決め制御の試み

尝试使用超声波换能器的直接主动控制进行非接触振动和定位控制

• 批准号: 12750191
• 负责人: 渡辺 亨
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Nihon University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750191/
• 关键词: アクティブ制御; 強力超音波; 非接触浮上; 振動制御; 音響放射圧; 周波数特性; 電気機械制御

超音波振動子の振動面に平行にごく短いギャップ間隔で平面を配置すると、振動面と平面の間に音圧による反発力が生じる。本研究では、超音波振動子に印加される高周波電圧を直接制御し、振動子の振幅を制御することで超音波反発力を直接制御する方法を提案し、その応用としての非接触運動制御・振動制御システムの開発を目指した。平成12年度は最初に「浮上物体の動特性からの超音波振動系の特性同定」および「力率制御による音圧の直接制御の可能性」について検討を行い、「同定のためには超音波圧力を直接計測することが必要」「力率制御による超音波圧力の直接制御は原理的に可能」の2つの結論を得た。これを踏まえ、本年度(平成13年度)は、力率の電機機械的制御と超音波圧力の直接計測計測とを検討した。消耗品費によりステッピングモータを購入し、超音波ウェルダーの力率を電気機械的に正確に制御できるよう装置を改良し、これを用いて振動子に印加される高周波電圧の力率を変化させ、平衡点高さ近傍での超音波力応答を測定し、その周波数応答を同定した。その結果、超音波圧力の周波数特性それ自体は計測した範囲内ではほぼフラットであり、力率の変化に対して超音波圧力はほぼ正確に追従できることが確認できた。これにより力率制御による非接触振動・位置決め制御の原理的妥当性がより定量的に示された。しかし一方、電機機械的制御による力率制御はモータの動特性がそのまま制御可能周波数帯域の上限となってしまうため、実用的な制御のためにはより応答の早い制御方法(例えば純電子制御)が必要であることも同時に明らかとなった。現在、これらの結論を踏まえ、超音波駆動回路を電子的に制御する方法とともに、(その実現を前提としての)非接触振動制御・位置決め制御実験システムの構成について検討中である。

Ultrasonic vibrator "vibration surface" parallel, "short", "short", "plane" configuration, "vibration plane", "plane", "sound", "anti-force". In this study, ultrasonic vibrators, Inca, high-cycle electronic devices, vibration amplitudes, ultrasonic repercussions, direct control methods, vibration control systems, non-contact actuators and vibration control devices are used in this study. in this study, we propose a method for the direct control of ultrasonic response forces in the Inca system, Inca and high-cycle electronic devices. In Pingcheng, at the beginning of the year, the characteristics of the ultrasonic vibration system were the same as those of the ultrasonic vibration system that controlled the possibility of direct control of the ultrasonic force of the floating object in Pingcheng in December, the theory of the principle of direct control of ultrasonic force was obtained. In the current year (Pingcheng 13), we will directly calculate the ultrasonic force for the control of electronic machinery and machinery. The equipment of the equipment is improved, the vibrator is used to improve the mechanical strength of the high-cycle wave, the balance point is close to the ultrasonic force, and the cycle wave number is the same as the balance point. The results of the experiment, the cycle characteristics of the ultrasonic force, the frequency of the ultrasonic force, the cycle of the ultrasonic force, the frequency of The appropriateness of the control principle of the non-contact vibration position control system is used to quantitatively demonstrate the accuracy of the control principle. On the other hand, the control system of the computer and machinery is responsible for the control of the dynamic characteristics of the machine, the control of the upper limit of the number of waves per cycle, the limit of the number of waves, the number of cycles, the number of At present, the control method of the ultrasonic motion loop generator, the non-contact vibration control position, the non-contact vibration control position, the position, the position