研究生: |
李仁傑 |
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論文名稱: |
碟形超音波致動器結構變異之動態量測與分析 Dynamic Measurement and Analysis of Variable Disc-type Ultrasonic Actuators |
指導教授: | 歐陽敏盛 |
口試委員: | |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
原子科學院 - 工程與系統科學系 Department of Engineering and System Science |
論文出版年: | 2004 |
畢業學年度: | 92 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 98 |
中文關鍵詞: | 超音波致動器 、動態特性鑑別 、系統鑑別理論 、假性隨機二進位序列 、阻抗分析儀 |
外文關鍵詞: | ultrasonic actuator, dynamic identification, system identification method, pseudo random binary sequence, impedance analyzer |
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本文的研究是針對碟型超音波致動器的動態特性做鑑別與分析,鑑別與分析的對象為本實驗室所發展的四種不同型式的碟型超音波致動器,並建立一套量測系統,以利做碟型超音波致動器的動態特性分析。
本研究主要是以系統鑑別理論及改良假性隨機二進位序列(Pseudo Random Binary Sequence,PRBS)訊號使用軟體實現,並藉此建立不再需要因鑑別對象的不同,而須重新設計硬體電路,可讓使用者自行規劃與設計的量測系統,在以阻抗分析儀(HP4194)和建立的量測系統尋找超音波致動器的共振和反共振頻率,及從事超音波致動器的等效電路建立,並利用超音波致動器的測試平台做各項特性的量測及作超音波致動器的性能評估,使其能與實驗結果互相比對及驗證。
本文建立的量測系統適合作超音波致動器的掃頻與動態特性的分析,並可取代昂貴的阻抗分析儀,也可讓使用者對不同的鑑別對象,自行設定量測系統的參數;在致動器的性能評估方面,以超音波致動器經過缺口化的設計,所展現的整體致動能力為最佳。
This study intends to identify and analysis the dynamic characterization of single-phase disc-type ultrasonic actuators that include four of design invented by the Mirco Precision Mechanical Electronics (MPME) group at the National Hua University, therefore a suite of measure system is established in the thesis, it is to make the dynamic characterization of the analysis of MPME.
This research is mainly to implement system identification method and improved pseudo random binary sequence (PRBS) signal by software, it can be not to redesign of hardware circuit with identify different target, therefore to build up a measuring system can be planed and designed by user. The resonance and antiresonance frequency are measured by the HP4149, to build up equivalent circuit of the ultrasonic actuator. The ultrasonic actuating testboard is used by estimate performance each item property of ultrasonic actuator, the experiment result will be to verify and compare the property.
This text will be structuring a measure system that it is suitable to look for frequency and analysis dynamic property of ultrasonic actuator, it will be to replace the impedance analyzer, and this measure parameters can set by user in different identify target. The ultrasonic actuator is most optimal in entirely actuating capability and performance estimated aspect before a breach design method .
[1] 許溢适,壓電/電歪致動器,文笙書局,台北,1995。
[2] 池田拓郎 著、陳世春 譯著,“基本壓電材料學”,第1~2頁,復漢社出(1997/12)。
[3] 周卓明,壓電力學,全華科技圖書,台北,2003。
[4] “陶瓷技術手冊”,經濟部技術處發行,中華民國產業科技發展協進會扙與中華民國粉末治金協會出版(1994/07)
[5] Eiichi Fukada.”History and Recent Progress in Piezoelectric Polymers”,The Institute of Electrical and Electronics Engineers.Inc.(2000).
[6] http://www.uspto.gov(美國專利局資料庫)。
[7] http://www.apipa.org.tw(亞太智慧產權發展基金會資料庫)。
[8] 尹耀邦 編著,“奈米時代”,初版六刷,五南圖書出版公司(2002/06)。
[9] 周卓明,“層狀壓電薄殼之研究:設計、製程與實驗”,台灣大學應用力學研究所博士論文,台北(1997/06)。
[10] 郭榮芳,側推式超音波馬達設計與測試,國立清華大學工程與系統研究所碩士論文,2000。
[11] 吳朗,電子陶瓷-壓電,全欣科技,台北,1994。
[12] 許溢适,壓電陶瓷新技術,文笙書局,台北,1996。
[13] 鄭振東,超音波工程,全華科技,台北,1999。
[14] 鄭世裕,「壓電陶瓷」,陶瓷技術手冊,汪建民主編,粉末冶金協會,台北,1994。
[15] J. Zelenka, Piezoelectric resonators and their applications, Elsevier, Amsterdam, 1986.
[16] 陳昭亨,盤型超音波致動器動態電性分析,國立清華大學工程與系統科學系碩士論文,新竹,2002。
[17] Acoustic component div., OBO pro.2 Inc., Taipei, 2002.
[18] L. Ljung., System Identification Toolbox User’s Guide, The Math Works Inc., July 1991.
[19] 趙清風,控制之系統識別,全華科技圖書,2001。
[20] M. Quyang, C. M. Liaw, and C. T. Pan, “Model Reduction by Power Decomposition and Frequency Response Maching,” IEE Trans. On Automatic Control, AC-32, pp. 59-62. 1987.
[21] 賴明宏,含油軸承試驗機的動態量測與分析,國立清華大學工程與系統科學學系碩士論文,2001。
[22] 歐陽敏盛與賴明宏著,系統鑑別理論與應用,(校稿中)。
[23] R.N. Mutagi., “Pseudo noise sequences for engineers,” Electronics & Communication Engineering Journal, April, pp. 79-87, 1996.
[24] Keith Godfrey., Perturbation Signals for System Identification, Prentice-Hall Inc, 1993.
[25] T. Sashida, and T. Kenjo, “An Introduction to Ultrasonic Motors,” Biddles Ltd, 1993.
[26] T. Sashida, T. Kenjo, An Introduction to Ultrasonic Motors, Clarendon Press, Oxford, 1993.
[27] S. Ueha, Y. Tomikawa, Ultrasonic Motors - Theory and Applications, Clarendon Press, Oxford, 1993.
[28] 王柏村,振動學,全華科技,台北,2001。
[29] 葉俊余,新型超音波馬達之設計分析與量測,國立清華大學工科系碩士論文,新竹,2000。
[30] 陳英豪,超音波滑動平台之設計與研製,國立清華大學工程與系統科學系碩士論文,新竹,2002。
[31] 李政漢,側推式超音波馬達性能量測與應用設計,國立清華大學工科系碩士論文,新竹,2001。
[32] 黃昱先,利用ANSYS輔助碟型超音波致動器之動態特型量測,國立清華大學工科系碩士論文,新竹,2003。
[33] K. Uchino, Piezoelectric Actuators and Ultrasonic Motors, Kluwer Academic Publishers, Boston/Dordrecht/London, 1997.
[34] IRE Standards on Piezoelectric Crystals Measurement of Piezoelectric Ceramics, 1961.
[35] Hiromu Ouchi, J. Am. Cer. Soc. Vol 51 [3] 169-175, 1968.
[36] L. Petit, N. Rizet, R. Briot, P. Gonnard, “Frequency behaviour and control of piezomotors,” Sensors and Actuators A, 80(2000) 45-52
[37] 許溢适,超音波電動機基礎,文笙書局,台北,1995。