Читать онлайн «Исполнительные устройства и системы для микроперемещений»

А. А. Бобцов, В. И. Бойков, С. В. Быстров, В. В. Григорьев, П. В. Карев ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА И СИСТЕМЫ ДЛЯ МИКРОПЕРЕМЕЩЕНИЙ Санкт-Петербург 2017 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ УНИВЕРСИТЕТ ИТМО А. А. Бобцов, В. И. Бойков, С. В. Быстров, В. В. Григорьев, П. В. Карев ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА И СИСТЕМЫ ДЛЯ МИКРОПЕРЕМЕЩЕНИЙ Учебное пособие Санкт-Петербург 2017 А. А. Бобцов, В. И. Бойков, С. В. Быстров, В. В. Григорьев, П. В. Карев Исполнительные устройства и системы для микроперемещений. – СПб: Университет ИТМО, 2017. – 134 с. Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с разработкой, ис- следованием и применением исполнительных пьезоэлектрических преобразова- телей. В первом разделе дается историческая справка внедрения пьезоэлектриче- ского эффекта в технические системы. Раскрывается физическая природа прямого и обратного пьезоэффектов, предлагается подход к их математическому описа- нию. Второй раздел пособия посвящен материальной базе пьезоэлектрических ис- полнительных устройств: от современной пьезокерамики до законченного в своем конструктивном исполнении пьезодвигателя. В третьем разделе рассматри- вается подход к составлению модели пьезодвигателя на примере многослойного пьезоактюатора с нагрузкой, рассматриваются проблемы, связанные с нелиней- ностью статических характеристик пьезоактюаторов, называются причины их по- явления, даются рекомендации по их учету при моделировании. Четвертый раз - дел содержит рекомендации по структуре и составу функциональных схем циф- ровых пьезоприводов, рассматриваются часто встречающиеся варианты с регули- рованием по выходу и подчиненным регулированием. В качестве примеров при- водятся системы и приводы, разработанные авторами в последние годы. Учебное пособие адресовано магистрантам, обучающимся по следующим направлениям подготовки: 27. 04. 03 «Системный анализ и управление» и 27. 04. 04 «Управление в технических системах». Рекомендовано к печати Учёным советом Факультета СУиР, 21. 02. 2017, протокол №2. Университет ИТМО – ведущий вуз России в области информационных и фотонных технологий, один из немногих российских вузов, получивших в 2009 году статус национального исследовательского университета. С 2013 года Университет ИТМО – участник программы повышения конкурентоспособности российских университетов среди ведущих мировых научно-образовательных центров, известной как проект «5 в 100». Цель Университета ИТМО – становление исследовательского университета мирового уровня, предпринимательского по типу, ориентированного на интернационализацию всех направлений деятельности.  Университет ИТМО, 2017  А. А. Бобцов, В. И. Бойков, С. В. Быстров, В. В. Григорьев, П. В. Карев, 2017  СОДЕРЖАНИЕ Введение………………………………………………………………………. . …... . . 5 1. Пьезопреобразователи, тенденции развития, принцип действия…………………………………………………………... ... ... . . …. . 7 1. 1 Тенденции развития и использования пьезоэлектрических исполнительных устройств……………………………………... ……. 7 1. 2 История открытия пьезоэффекта………………………………. . ……14 1. 3 Явление пьезоэлектрического эффекта…………………………. …15 2.