论文摘要：基于智能材料的电静液一体化舵机研制

本文提出了一种基于智能材料的电静液一体化舵机，实现了功率电传。舵机技术是先进飞行器的关键技术，随着对飞行器更高性能的不断追求，促使舵机向着体积重量不断减小，承载能力不断增强，控制性能不断提高的方向发展。现有的传统舵机已经不能满足飞行器的要求。特别的基于智能材料的实现功率电传的一体化舵机研究目前国内尚属空白。设计舵机原理图，应用一对对顶的压电陶瓷作为动力机构，直接推动柱塞组成柱塞泵，再由一对柱塞泵相互配合，每一个泵在吸排油同时为另一个泵提供油路，从而完成连续往复工作。对关键部件进行了详细计算和动力学分析。利用APEX公司的大功率、高电压放大器设计压电陶瓷驱动电路。控制系统采用高速AVR系列单片机ATmega64作为控制单元，输出频率、电压、相位可调的各种交变波形。驱动电源具有键盘和液晶显示器等人机交互单元。对设计的基于智能材料电静液一体化舵机建立数学模型，并利用MATLAB仿真软件进行了基于数学模型的仿真；利用专业的液压-气动-控制仿真软件DSHplus进行了基于元件的仿真，对比两种仿真结果，结论基本一致。创新设计了基于智能材料的电静液一体化舵机系统，画出了舵机的实体造型图以及平面加工图，舵机原理具有创新性，仿真验证舵机性能非常好，具有实用性，正在联系加工。设计完成大功率压电陶瓷驱动电源，传输功率大，精度高。