二自由度超声波电机位姿检测与控制

• 作者: 王剑 胡锡幸 郭吉丰
• 来源期刊: 浙江大学学报（工学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 超声波电机 二自由度 位姿检测 控制策略 相位差
• 年，卷（期）: 2014,（5）
• 所属期刊栏目: 电气工程
• 页码范围: 871-876
• 页数: 6页
• 分类号: TM356
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2014.05.017

摘要

为了探索多自由度超声波电机在微型机器人等控制领域的应用,提出电机的位姿检测与控制方法.以基于三定子的二自由度球形超声波电机为研究对象,以定子角速度的极小范数为优化目标,结合角速度矢量合成原理和电机的相位差调速方式,建立电机的前馈模型;提出基于机械鼠标原理的位姿检测机构,反馈球转子的姿态量,并结合PID分段斜率比较的控制策略实现电机位姿控制.测试结果表明,电机闭环轨迹控制的误差率为1.3％,位姿检测与控制的效果较好,为二自由度球形超声波电机的推广打下扎实的基础.