[发明专利]纵振复合模态足式压电驱动器的跨尺度驱动方法

摘要

纵振复合模态足式压电驱动器的跨尺度驱动方法，属于压电驱动技术领域。为了解决现有纵向振动复合实现驱动的压电超声驱动器定位精度和分辨力难于提高，且无法克服强载、快速、大行程和高精度之间矛盾的问题。本方法基于水平纵振压电陶瓷片与竖直纵振压电陶瓷片在空间上正交布置和驱动足实现，并根据目标输出位移选择三种激励模式之一、两种激励模式的组合或者三种激励模式的组合来实现不同位移尺度的输出，所述激励模式包括交流连续激励模式、脉冲步进激励模式和直流微驱动模式，使得驱动器不仅具备快速、大行程响应能力，同时具备高精度、纳米尺度定位功能，最终实现真正的跨尺度、超精密驱动。它用于压电驱动领域中实现跨尺度、超精密驱动。

主权项

纵振复合模态足式压电驱动器的跨尺度驱动方法，其特征在于，所述纵振复合模态足式压电驱动器包括两组纵振压电陶瓷片和驱动足，两组纵振压电陶瓷片包括一组水平纵振压电陶瓷片和一组竖直纵振压电陶瓷片，所述水平纵振压电陶瓷片和竖直纵振压电陶瓷片在空间上正交布置；所述纵振复合模态足式压电驱动器的跨尺度驱动方法根据目标输出位移选择下述三种激励模式之一、两种激励模式的组合或者三种激励模式的组合来实现不同位移尺度的输出；三种激励模式分别为：第一种为交流连续激励模式，该激励模式给两组纵振压电陶瓷片分别施加在时间上具有90度相位差的两相连续交流激励电压，以实现驱动器两个正交纵向振动的复合激励，从而在驱动足处产生稳定而持续的椭圆轨迹的振动；该振动驱动动子实现大推力、大位移、快速及连续的运动输出位移，所述大位移指位移大小不受限制；第二种为脉冲步进激励模式，该激励模式给两组纵振压电陶瓷片分别施加在时间上具有90度相位差的两相脉冲激励电压，以实现驱动器两个正交纵向振动的脉冲式复合激励，从而在驱动足处产生间歇性的椭圆轨迹的振动；该振动驱动动子实现微米尺度分辨力、低速及断续的步进输出位移；第三种为直流微驱动模式，该激励模式通过给水平纵振压电陶瓷片施加直流电压，而竖直纵振压电陶瓷片保持悬空状态，实现驱动器水平方向的纵向伸缩变形，从而在驱动足处产生水平方向的位移输出；该位移输出驱动动子实现纳米尺度分辨力及微米尺度行程的输出，通过调整直流电压幅值实现动子输出位移的精确调整。