功率放大器在压电致动器开环实验特性研究中的应用

实验名称：

功率放大器在压电致动器开环实验特性研究中的应用

实验目的：

为了验证直驱-惯性驱动双模式结合实现大行程与高分辨力兼顾以及纵扭转换致动的可行性并评估本文提出的新型旋转压电致动器的机械输出特性，搭建了开环实验系统，并提出了角位移的间接测量方案。利用搭建的实验系统对致动器扭转致动单元和致动器整机的机械输出特性进行了详细的测试研究。

实验设备：

信号发生器，位移传感器，ATA-4052功率放大器，计算机，处理器等。

实验过程：

为了提出的纵扭转换型跨尺度旋转压电致动器开展开环实验特性的研究，搭建了如图所示的开环实验系统。

其中，功能信号发生器以及ATA-4052功率放大器，用于产生激励样机的电压信号；高精度激光位移传感器和信号处理器，用于采集样机输出的角位移；个人计算机、激光位移传感器上位机软件，用于接收和处理采集的样机位移数据。此外，在开展实验时样机被置于气浮隔振台上，以减小环境振动对测量准确性的干扰。

实验结果PART 01

采用惯性驱动和模式融合轨迹跟踪方法的正弦轨迹跟踪实验结果；

PART 02

采用惯性驱动和模式融合轨迹跟踪方法的往复线性轨迹跟踪实验结果。

实验结果表明，致动器扭转致动单元的最大静态转角可达 4.935 mrad (100 V)、分辨力46 nrad、一阶共振频率为1361.537Hz，最大迟滞率19.224%;致动器整机在惯性驱动模式下能实现双向 360°旋转运动，在锯齿波信号的激励下其稳定工作的频率范围为[0 Hz,400 Hz]、最高转速1.854 rad/s (100 v、400 Hz)、堵转载荷2.8 kg。

实验中用到的ATA-4052功率放大器参数：

本实验引用自知网论文《纵扭转换型跨尺度旋转压电致动器设计与运动控制研究》

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