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一種雙穩(wěn)態(tài)壓電舵機控制機構(gòu)及控制方法與流程

文檔序號:12663840閱讀:來源:國知局
一種雙穩(wěn)態(tài)壓電舵機控制機構(gòu)及控制方法與流程

技術(shù)特征:
1.一種雙穩(wěn)態(tài)壓電舵機控制機構(gòu),其特征在于:包括底座(10),固定在底座(10)上的第一扭轉(zhuǎn)單元(1)以及位于第一扭轉(zhuǎn)單元(1)自由端的第一剛度裝置(2)、第二扭轉(zhuǎn)單元(3)以及位于第二扭轉(zhuǎn)單元(3)自由端的第二剛度裝置(4)、第三扭轉(zhuǎn)單元(5)以及位于第三扭轉(zhuǎn)單元(5)自由端的第三剛度裝置(6)、第四扭轉(zhuǎn)單元(7)以及位于第四扭轉(zhuǎn)單元(7)自由端的第四剛度裝置(8);所述第一扭轉(zhuǎn)單元(1)、第二扭轉(zhuǎn)單元(3)、第三扭轉(zhuǎn)單元(5)和第四扭轉(zhuǎn)單元(7)的結(jié)構(gòu)相同且位于同一平面內(nèi)依次間隔90°分布;所述第一剛度裝置(2)、第二剛度裝置(4)、第三剛度裝置(6)和第四剛度裝置(8)的結(jié)構(gòu)也相同,均與舵片相連接;所述第一扭轉(zhuǎn)單元(1)包括懸臂梁(1-1)以及黏貼在懸臂梁(1-1)相對面的第一壓電纖維復(fù)合材料作動器(1-2)和第二壓電纖維復(fù)合材料作動器(1-3);所述第一剛度裝置(2)包括壓力簧片(2-1)和安裝于壓力簧片(2-1)內(nèi)部的軸承或軸瓦(2-2);懸臂梁(1-1)穿過軸承或軸瓦(2-2),軸承或軸瓦(2-2)的內(nèi)徑小于懸臂梁(1-1)的寬度,因此當(dāng)懸臂梁(1-1)安裝于剛度裝置(2)內(nèi)部后使壓力簧片(2-1)產(chǎn)生彈性變形從而壓力簧片(2-1)通過軸承或軸瓦(2-2)對懸臂梁(1-1)產(chǎn)生力的作用從而使其失穩(wěn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙穩(wěn)態(tài)壓電舵機控制機構(gòu),其特征在于:四個扭轉(zhuǎn)單元及其自由端的剛度裝置均安裝于外罩(9)內(nèi),并穿過外罩(9)與舵片相連接。3.權(quán)利要求1所述雙穩(wěn)態(tài)壓電舵機控制機構(gòu)的控制方法,其特征在于:未通電時,懸臂梁(1-1)由于受到壓力簧片(2-1)預(yù)壓力,處于失穩(wěn)偏轉(zhuǎn)狀態(tài)一,偏轉(zhuǎn)角度為α;初始狀態(tài)時,同時對第一壓電纖維復(fù)合材料作動器(1-2)和第二壓電纖維復(fù)合材料作動器(1-3)施加半滿程電壓,此時兩者相對,作用力相互抵消,懸臂梁(1-1)保持原失穩(wěn)狀態(tài)不變;當(dāng)需要對舵機進(jìn)行控制時,對第一壓電纖維復(fù)合材料作動器(1-2)施加上升電壓,電壓升高至最大控制電壓,同時對第二壓電纖維復(fù)合材料作動器(1-3)施加下降電壓,電壓下降至最小控制電壓,從而使得懸臂梁(1-1)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形從當(dāng)前失穩(wěn)偏轉(zhuǎn)狀態(tài)跳轉(zhuǎn)至另一個失穩(wěn)偏轉(zhuǎn)狀態(tài)二,偏轉(zhuǎn)角度為-α;當(dāng)偏轉(zhuǎn)角度處于-α?xí)r,若對第一壓電纖維復(fù)合材料作動器(1-2)施加下降電壓,電壓下降至最小控制電壓,同時對第二壓電纖維復(fù)合材料作動器(1-3)施加上升電壓,電壓上升至最大控制電壓,從而使得懸臂梁(1-1)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形從當(dāng)前失穩(wěn)偏轉(zhuǎn)狀態(tài)跳轉(zhuǎn)至另一個失穩(wěn)偏轉(zhuǎn)狀態(tài),偏轉(zhuǎn)角度為α;通過同樣方法,第二扭轉(zhuǎn)單元(3)、第三扭轉(zhuǎn)單元(5)和第四扭轉(zhuǎn)單元(7)對舵片進(jìn)行控制。
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