检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：杨志欣大连理工大学

学位级别：博士

微机器人是在微细加工技术和微型机械电子产品基础上迅速发展起来的一个多学科交叉的前沿研究领域,是微机电系统发展的高级形式。微执行器、微传感器、微能源和控制系统的高度集成是微机器人发展的趋势。微执行器的研究,一直是微机械发... 详细信息

微机器人是在微细加工技术和微型机械电子产品基础上迅速发展起来的一个多学科交叉的前沿研究领域,是微机电系统发展的高级形式。微执行器、微传感器、微能源和控制系统的高度集成是微机器人发展的趋势。微执行器的研究,一直是微机械发展的关键,并在一定程度上标志着一个国家微机械发展水平。本文在国家自然科学基金(69774020,50475152)资助下,在应用了晶体物理学、压电学、材料力学、热力学等交叉学科的理论成果的基础上,设计了一种微小管道机器人用惯性式压电执行器。该执行器由主体和四个弹性足构成,主体是一个质量棒,弹性足相当于复合压电双晶片悬臂梁。执行器在不对称锯齿波电压驱动下利用惯性力与最大静摩擦力之间的动态关系运动。其结构简单独特,驱动方式简便,能根据指令灵活地实现前进与后退等运动。推导了复合压电双晶片悬臂梁输出位移与外电压、外力的本构方程,不仅涵盖了典型压电双晶片的关系式,而且包含了带夹层双晶片的本构方程。通过数值计算分析了外力或电压变化时,复合压电双晶片输出位移与夹层厚度、夹层弹性模量的关系。通过实验及理论验证了夹层参数对输出位移的影响,证明了所建本构方程的正确性。该方程的建立是对双晶片理论的进一步完善。充分考虑复合压电双晶片夹层对执行器性能的影响,建立了执行器的动力学模型,用13个系统参数表征了执行器的运动状态。构建了执行器运动性能与系统参数关系的图形用户窗口,可以模拟任意尺寸、性能参数、环境参数及驱动电压参数下执行器的运动状态,可以得到执行器运动速度与各参数之间的关系曲线。将模糊规则引入微粒群这一新颖算法中,对执行器参数进行了优化。详细研究了群体规模、惯性权重、加速常数、最大速度和最大代数对微粒群算法的影响。计算表明,模糊规则在线调整惯性权重比固定惯性权重、线性递减惯性权重具有更好的效果。同以往的优化方法相比,这种算法概念简单,容易实现,计算量小。研制了两种规格的执行器;设计了以高压运放3583为核心的驱动电源及为3583提供偏置电压的可调直流高压电源;搭建了执行器的电压及负载实验系统。对执行器运动速度与驱动电压幅值、频率、负载质量的关系进行了测试;根据测量结果给出了执行器的技术性能指标;对实验数据进行了基于最小二乘逼近的多项式拟合,并对产生的误差进行了定量与定性的分析。

关键词：微小管道机器人压电执行器动力学模型微粒群模糊

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基于柔顺足驱动的步进型压电执行器研究

基于柔顺足驱动的步进型压电执行器研究

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作者：王书鹏哈尔滨工业大学

学位级别：博士

微/纳米级精密驱动技术是诸多领域赖以发展的关键技术,而能够实现直线或旋转等精密位移输出的执行器是精密驱动技术的核心驱动装置,其工作性能的优劣直接影响微/纳米级精密驱动技术水平的高低。传统的驱动装置已经难以满足众多领域对精... 详细信息

微/纳米级精密驱动技术是诸多领域赖以发展的关键技术,而能够实现直线或旋转等精密位移输出的执行器是精密驱动技术的核心驱动装置,其工作性能的优劣直接影响微/纳米级精密驱动技术水平的高低。传统的驱动装置已经难以满足众多领域对精密驱动技术的性能要求。步进型压电执行器作为一种新型驱动装置,克服了压电材料形变位移较小的缺陷,具有输出精度高、速度频带宽、工作行程长、响应速度快等显著优势,被广泛应用于精密驱动装置。通过充分调研与分析,论文以“增大工作行程”为主线,将现有的压电执行器归纳分类,概述其结构配置和工作原理,剖析其衍生关系和性能差异,并总结现有压电执行器存在的优势和缺陷。发现现有的惯性式压电执行器负载能力较低,现有的海豹式压电执行器正反运动不对称等不足。针对这些问题,本文提出了两种柔顺足驱动原理:适用于惯性式压电执行器的单输入、独立足驱动原理和适用于海豹式压电执行器的双输入、复合足驱动原理。基于单输入、独立足驱动原理,研制了单动力输入、独立驱动足压电直线和旋转执行器。基于双输入、复合足驱动原理,研制了双动力输入、复合驱动足压电直线和旋转执行器。对执行器结构配置和工作原理进行了详细介绍和分析,建立了压电陶瓷的机电转换模型,并推导了驱动原理中直板型柔性铰链和正圆型柔性铰链的柔度矩阵。论文建立了单动力输入、独立驱动足压电直线执行器的运动模型,推导了柔顺驱动足输入与输出之间的理论关系。运用有限元软件对柔顺驱动足的变形进行了仿真,并对驱动足的结构参数进行了优化。搭建试验系统对该执行器样机位移输出与驱动电压的关系、运动分辨率、位移输出与驱动频率的关系、运动速度与驱动电压和驱动频率的关系、负载能力、回程误差以及寄生位移等工作性能进行了测试和分析。建立了柔顺驱动足的单铰链伪刚体模型,并利用该伪刚体模型建立了单动力输入、独立驱动足压电旋转执行器的运动模型,分析了驱动足预紧状态对执行器工作性能的影响。运用有限元软件对该执行器柔顺驱动足的运动进行了仿真,并对其驱动模块进行了模态分析。搭建试验系统对该执行器样机角位移输出与驱动电压的关系、旋转分辨率、角位移输出与驱动频率的关系、旋转角速度与驱动电压和驱动频率的关系、负载能力以及回程误差等工作性能进行了测试和分析。论文建立了双动力输入、复合驱动足压电直线执行器的运动模型,对其菱形驱动机构的运动原理进行了理论分析,并推导了双驱动足的运动轨迹。运用有限元软件对菱形驱动机构的变形、运动以及应力分布进行了仿真,并对定子进行了模态分析。搭建试验系统对该执行器样机位移输出与驱动电压的关系、运动分辨率、位移输出与驱动频率的关系、运动速度与驱动电压和驱动频率的关系、负载能力、输出力以及寄生位移等工作性能进行了测试和分析。建立了双动力输入、复合驱动足压电旋转执行器的运动模型,对多边形驱动机构的运动过程进行了理论分析,并研究了双驱动足的运动规律。运用有限元软件对双驱动足的运动轨迹和多边形驱动机构的应力分布进行了仿真,并对定子进行了模态分析。搭建试验系统对该执行器样机的角位移输出曲线、旋转分辨率、旋转角速度与驱动电压和驱动频率的关系以及输出扭矩等工作性能进行了测试和分析。在所开发的单自由度压电执行器的基础上,研制了基于平面足驱动的直线–旋转两自由度压电执行器,对执行器的结构方案和工作原理进行了详细介绍和分析,并对执行器样机的工作性能进行了系统性测试和分析。论文通过方案设计、建模分析、仿真优化和试验验证等系统性研究工作,证明了柔顺足驱动原理的可行性,进一步验证了所开发的压电执行器具有良好的输出性能和工程应用前景。

关键词：压电执行器步进型柔顺足双驱动足分辨率

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基于压电执行器的GMAW焊接解耦控制方法及机理的研究

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焊接 2017年第6期 26-29页

作者：朱孝祥刘嘉白立来北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124

采用基于压电执行器的焊丝回抽机构,结合以DSP为核心的控制系统,研究额外力对熔滴过渡的影响。通过焊接过程高速摄像,研究不同参数对熔滴过渡的影响。结果表明,采用基于压电执行器的焊丝回抽机构,可以给熔滴增加额外分离力,实现熔滴过渡... 详细信息

采用基于压电执行器的焊丝回抽机构,结合以DSP为核心的控制系统,研究额外力对熔滴过渡的影响。通过焊接过程高速摄像,研究不同参数对熔滴过渡的影响。结果表明,采用基于压电执行器的焊丝回抽机构,可以给熔滴增加额外分离力,实现熔滴过渡;回抽时间越长,焊接电流越大,送丝速度越大,越容易实现熔滴过渡;焊接过程几乎没有飞溅;可以在电流较小时实现非短路过渡的熔滴过渡。

关键词：压电执行器回抽熔滴过渡

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喷油器中压电执行器机电耦合特性研究

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中国科技论文 2018年第11期13卷 1260-1264页

作者：孟育博王志明张幽彤山东大学能源与动力工程学院济南250000 北京理工大学清洁车辆北京市重点实验室北京100081

压电堆执行器由于响应性快、输出力大和耗能低等优点被应用到喷油器中。这些特性能够改善柴油机的性能,并降低排放。为进一步开发这种执行器的潜力,本研究通过试验对压电执行器的机电耦合特性进行研究。研究结果表明:在载荷为200~1 200... 详细信息

压电堆执行器由于响应性快、输出力大和耗能低等优点被应用到喷油器中。这些特性能够改善柴油机的性能,并降低排放。为进一步开发这种执行器的潜力,本研究通过试验对压电执行器的机电耦合特性进行研究。研究结果表明:在载荷为200~1 200N范围内,执行器位移和应变随载荷的增加呈现先增大后减小的趋势,且在机械载荷为800N时达到最大值。在电压为150V时,机械载荷为800N的输出位移比200N时的输出位移增加约为16%。建立基于线性压电效应和90°磁畴翻转效应的简化数学模型来对试验结果进行模拟,得出在不同的负载条件下,仿真与试验结果在较高机械载荷下显示了良好的一致性。

关键词：动力机械及工程喷油器压电执行器机电耦合磁畴翻转数学模型

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基于椭圆曲线的压电执行器率相关迟滞特性建模

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传感器与微系统 2021年第8期40卷 28-30,34页

作者：赖晓唤潘海鹏赵新龙浙江理工大学机械与自动控制学院浙江杭州310018

基于椭圆曲线建立了压电执行器率相关迟滞非线性的数学模型。建模过程分主环和次环建模两个部分。主环通过约束圆锥形式的椭圆曲线来描述,利用最佳椭圆拟合算法来辨识主环参数。通过对主环的变换,构建次环参数与主环参数之间的关系式,... 详细信息

基于椭圆曲线建立了压电执行器率相关迟滞非线性的数学模型。建模过程分主环和次环建模两个部分。主环通过约束圆锥形式的椭圆曲线来描述,利用最佳椭圆拟合算法来辨识主环参数。通过对主环的变换,构建次环参数与主环参数之间的关系式,实现次环建模。基于椭圆曲线的建模方法对迟滞曲线的主环和次环都有较高的辨识精度,通过实验证明了方法的有效性。

关键词：压电执行器率相关迟滞椭圆模型

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基于T-S模糊系统的压电执行器建模与控制

基于T-S模糊系统的压电执行器建模与控制

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作者：陈圣鑫浙江理工大学

学位级别：硕士

科技的快速进步对定位系统提出了更高的精度要求。压电执行器因为体积小、精度高的特点被广泛应用于超精密系统的定位方面,但是压电执行器中的迟滞非线性特性会导致定位误差,影响了定位的精确性,所以消除迟滞特性的负面影响具有重要意义... 详细信息

科技的快速进步对定位系统提出了更高的精度要求。压电执行器因为体积小、精度高的特点被广泛应用于超精密系统的定位方面,但是压电执行器中的迟滞非线性特性会导致定位误差,影响了定位的精确性,所以消除迟滞特性的负面影响具有重要意义。T-S模糊系统在非线性系统的辨识领域表现优异,理论上已经证明了T-S模糊系统对于非线性系统的强大逼近能力,而且区间二型模糊集合的应用可以有效处理系统的不确定性,所以辨识得到迟滞非线性的T-S模糊模型,是对消除其负面影响的关键一步。建立了有效的模型之后就要进行控制方案的选择,广义预测控制具有较强的鲁棒性,将得到的T-S模糊模型作为预测模型完成控制器的搭建,从而实现对迟滞特性的控制作用。本文的主要研究内容包括以下几点:(1)提出了基于动态迟滞算子的一型T-S模糊模型。首先,为了解决迟滞非线性输入输出中的多值映射问题,引入了动态迟滞算子,将此问题转化为一一对应的关系,从而简化输入输出关系,同时更好地描述迟滞的速率相关特性。其次,为了有效地辨识压电执行器的迟滞特性,引入了一型T-S模糊建模方案。最后,通过将动态迟滞算子作为一型T-S模糊模型输入之一来完成建模。该模型解决了迟滞中多值映射给建模带来的困难,同时兼具动态迟滞算子的速率相关特性描述能力和一型T-S模糊系统对非线性系统的强大逼近能力,可以有效地辨识迟滞非线性相关特性。(2)提出了基于改进模糊C回归聚类算法的区间二型T-S模糊模型。首先,相比之前所述一型T-S模糊系统,通过将隶属度函数进一步模糊化形成二型模糊集合,区间二型T-S模糊系统可以更好地处理系统的不确定性。其次,引用垂直距离公式替换了传统的误差计算公式,使聚类算法与所辨识的超平面结果直接相关联,提出了改进的区间二型模糊C回归模型(FCRM)聚类算法用于模糊空间的划分,提高了区间划分精度。最后,针对超球型高斯隶属度函数与超平面型聚类算法结构不匹配的问题,引入了超平面隶属度函数。该模型可以有效地处理系统的不确定性和非线性,同时具备较高的辨识精度。(3)提出了基于区间二型T-S模糊模型的广义预测控制策略。首先,本文第三章模型采用线性时不变子系统加权和的形式,将本文所提区间二型T-S模糊模型作为参数模型,模型结构简单,易于在线优化,而且模型精度较高,可以对系统未来输出准确预测,从而进行有效控制。其次,本文采用局部子模型控制方案,对子模型分别实施广义预测控制算法求得控制增量,根据各子模型的开关强度加权求得模型的总控制量,实现对压电执行器迟滞特性的控制。最后实验仿真验证了本章所提方法可以有效地补偿迟滞的负面影响。

关键词：压电执行器 T-S模糊模型区间二型模糊集合 FCRM 广义预测控制

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低速大范围下压电执行器动态蠕变特性分析与控制方法研究

低速大范围下压电执行器动态蠕变特性分析与控制方法研究

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作者：赵学良山东大学

学位级别：博士

压电执行器是由智能材料构成的固态执行器,因具有亚纳米级位移分辨率而得以在超精密定位的场合广泛应用。对压电执行器内在的迟滞、蠕变、振动和漂移四种非线性,研究人员从宏观和微观两个方面进行了深入的工程实验和理论研究,得到了许... 详细信息

压电执行器是由智能材料构成的固态执行器,因具有亚纳米级位移分辨率而得以在超精密定位的场合广泛应用。对压电执行器内在的迟滞、蠕变、振动和漂移四种非线性,研究人员从宏观和微观两个方面进行了深入的工程实验和理论研究,得到了许多建模与控制的有效方法。目前对于迟滞的静态特性(率无关)和动态特性(率相关)的研究已日趋成熟,蠕变的静态特性(稳态段和单台阶)研究也有很好的抑制方法,但蠕变的动态特性(暂态段和多台阶)方面的研究还亟待解决。本文以压电执行器的蠕变特性为研究对象,在证实蠕变现象具有动态变化的基础上,对动态蠕变的特性进行分析和建模,并且研究了动态蠕变的抑制方法。首先研究了压电执行器在低频大范围下的蠕变动态特性,然后根据假说研究了迟滞与蠕变分离点;为了抑制动态蠕变,研究了双向小幅值电压尖峰对动态蠕变的抑制作用,接下来使用模糊PI复合控制器对不同离散化作用下的动态蠕变抑制作用,最后基于压电执行器是本质分数阶对象的特点,研究了分数阶复合控制器对动态蠕变的抑制作用。主要创新点如下:1、证实了低速大范围条件下压电执行器的蠕变动态现象;阐述了动态蠕变的含义;得到了动态蠕变的基本变化规律;改进了 log-type和反比例函数模型并证实了其参数的迟滞性;提出了在低速大范围条件下,蠕变与迟滞分离点假说,并设计了函数模型,证实了其可前推性。2、基于尖峰电压的方向对蠕变抑制的重要影响,通过实验发现了尖峰电压对压电执行器非线性抑制的优化方向;受滑模等智能算法在台阶电压开始处产生的尖峰电压启发,发现了开环条件下尖峰电压幅值的大小、方向以及间隔时间的长短对台阶蠕变的影响规律,即尖峰电压幅值对动态蠕变有非线性影响,存在最优值:发现了尖峰持续时间增长有利于降低尖峰电压幅值。3、结合控制经验设计了模糊PI复合控制器,实现了对率无关迟滞和动态蠕变同时抑制;证实了微分对压电执行器抑制的效果;提出了合理的模糊控制规则;设计直接逆方法作为前馈控制器保证了控制的快速性,并通过实验证实该控制器能够同时有效抑制率无关迟滞和动态蠕变。4、结合压电执行器具有本质分数阶特性和经典PID的优点,设计分数阶复合控制器,解决了其他算法在台阶电压开始处抑制压电执行器非线性时会产生较大幅值尖峰电压的问题;结合迟滞直接逆实现了动态蠕变的抑制,所提复合控制器具有反应速度快,跟踪精度高,对蠕变暂态段的超调电压具有很好的抑制能力。对压电执行器动态蠕变的特性分析与控制研究是对其内在非线性研究的深化,研究结果有助于推动压电执行器在低速大范围下的应用;蠕变与迟滞分离点的研究对压电执行器迟滞与蠕变依时间顺序划分具有重要的理论价值。

关键词：压电执行器动态蠕变蠕变特性建模迟滞特性蠕变特性抑制

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一种压电执行器的驱动器设计

一种压电执行器的驱动器设计

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作者：叶锐深圳大学

学位级别：硕士

随着人机交互技术的不断进步,触觉成为和视觉、听觉一样重要的人机交互感知方式,其中振动作为触觉反馈的一种形式,已被证明可以增强交互过程中的用户体验。在许多设备中,一种高质量的振动引擎是必不可少的。利用压电执行器实现的振动反... 详细信息

随着人机交互技术的不断进步,触觉成为和视觉、听觉一样重要的人机交互感知方式,其中振动作为触觉反馈的一种形式,已被证明可以增强交互过程中的用户体验。在许多设备中,一种高质量的振动引擎是必不可少的。利用压电执行器实现的振动反馈装置是目前的主要方式,不同的驱动波形会让压电执行器产生不同程度的振动。因此,需要驱动器有效地产生高压模拟波形,这样才能充分发挥压电执行器的优点。现有的驱动器,如果是基于运算放大器(Operational amplifier,OPAMP)实现,会存在功耗大的问题,这不利于在便携式设备中使用;相比之下,采用开关式变换器来实现驱动器,则可以回收压电执行器的能量,提高效率。基于上述内容,本文设计了一种基于双向四开关buck-boost变换器(Four Switch Buck Boost,FSBB)的压电执行器驱动器。一般来说,DC-DC变换器的输出通常是恒定值,但是可以通过电压电流双闭环的反馈控制方式控制占空比,使得输出一直跟随参考波形变化;而与传统逆变器相比,该驱动器不仅可以输出正弦波还可以输出三角波等波形;通过使用四开关buck-boost变换器和特定的控制方式,改善了两开关buck-boost电路的升压能力较弱和输入输出反相的问题,也弥补了boost电路不能降压的不足。最后通过全桥电路(Full Bridge,FB)将模拟波形展开,产生的波形将会驱动压电陶瓷(Piezoactuator,PZT)进行振动,为驱动大负载电容和输出高电压波形的振动反馈装置的开发提供了一种可行方案。本文设计的驱动器,首先在Simulink中完成建模与稳定性分析,并确定各参数值。然后用Verilog代替Simulink中数字比例积分微分控制器(Proportion Integral Differentiation,PID)和闭环反馈模块,与Simulink中的电路进行联合仿真,确定数字部分的正确性。最后用分立器件搭建四开关buck-boost变换器及其它电路,用FPGA实现数字PID和闭环反馈模块。该驱动器可以在输入3.3V-5V的情况下,输出幅值和频率可变的波形,其电压峰峰值(Voltage Peak to Peak,Vpp)最高可接近200V和频率最高可达200Hz,并且波形的低总谐波失真(Total Harmonic Distortion,THD)最低低于1%。

关键词：压电执行器双向四开关buck-boost变换器数字PID FPGA

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基于压电执行器的驱动控制系统设计

基于压电执行器的驱动控制系统设计

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作者：彭思伟武汉理工大学

学位级别：硕士

压电执行器具有体积小、力矩大、噪声小、位移的分辨率高、对外界的电磁环境要求低等优点,在精密定位中有着广泛的应用。但是,压电执行器自身的迟滞、蠕动等非线性特性和驱动要求,严重影响着其广泛应用。压电执行器的迟滞非线性使压电... 详细信息

压电执行器具有体积小、力矩大、噪声小、位移的分辨率高、对外界的电磁环境要求低等优点,在精密定位中有着广泛的应用。但是,压电执行器自身的迟滞、蠕动等非线性特性和驱动要求,严重影响着其广泛应用。压电执行器的迟滞非线性使压电执行器在电压驱动的条件下,存在15%-20%的误差,同时其蠕变特性也增加其误差范围。故需要为本文所使用的压电执行器设计更加精确的驱动控制系统。本文首先对压电执行器的非线性进行了分析,在压电执行器的常用驱动方式中选用PWM开关式驱动方式来驱动压电执行器;并对压电执行器的迟滞非线性的常用模型进行了讨论,选用Bouc-Wen迟滞模型来对压电执行器建模,对压电执行器的控制方案论证,确定本文设计控制系统的方案是结合逆Bouc-Wen模型前馈控制和PI反馈控制的混合控制方案。本文为压电执行器设计的驱动电源是由ECU模块、直流电源模块、充放电模块和采样反馈模块几个模块组成的。实现了120V的直流高压稳压源,输出电流最大可达1A,且其静态纹波在0.05V左右。充放电模块采用能量守恒式充放电方式实现了0-100V的电压输出,实现了在120ms内完成压电执行器0到100V的升压。对驱动电源的线性度、阶跃响应、频响特性等性能进行实验,驱动电源实现了0-100V可调电源,精度约为0.2%,且具有良好的动态特性,非线性误差小,约为0.25%,输出电流最大可达1A。针对本文使用的压电执行器的迟滞特性使用Bouc-Wen模型建模并完成其参数辨识,通过其逆模型完成基于Bouc-wen模型的前馈控制。本文设计了PI反馈控制,设计了将前馈控制结合PI反馈控制的混合控制方法,通过时域测定法得到压电执行器的传递函数,并通过传递函数采用Matlab试凑法仿真得到了相应的控制参数。本文最后对整个控制系统进行实验测试。由测试得到,驱动控制系统静态输出时,压电执行器的位移输出误差在0.3%以下;动态输出时,在期望输出为1Hz的正弦信号时,误差在3%左右;对比在幅值相同,偏置相同,但频率分别为5Hz、10Hz和20Hz时的位移输出得到如下结论:压电执行器的输出误差随着频率增大而增大。最后,分析了压电执行器误差产生的原因,并针对驱动电源、模型建立、PI参数选择和环境因素等几个方面提出了改进方案。

关键词：压电执行器 Bouc-Wen模型驱动电路混合控制

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基于压电执行器的GMAW熔滴过渡控制

基于压电执行器的GMAW熔滴过渡控制

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作者：史明宇北京工业大学

学位级别：硕士

熔化极气体保护焊(Gas Metal Arc Welding)是一种利用焊丝与工件间产生的电弧作热源熔化焊丝与母材的焊接方法。焊接过程中，熔化的焊丝、电弧、母材形成的熔池及焊接区域在特定的气体保护下，使其免受周围空气的氧化作用。作为一种高... 详细信息

熔化极气体保护焊(Gas Metal Arc Welding)是一种利用焊丝与工件间产生的电弧作热源熔化焊丝与母材的焊接方法。焊接过程中，熔化的焊丝、电弧、母材形成的熔池及焊接区域在特定的气体保护下，使其免受周围空气的氧化作用。作为一种高效的焊接工艺，具有成本低、焊缝美观、环境污染小、便于自动化应用等优点，已广泛的应用于现代自动化工业生产。\n GMAW焊接过程熔滴飞溅大，焊接过程不够稳定，焊接参数调整困难，限制了其焊接工艺的进一步推广应用。熔滴过渡过程直接影响GMAW焊接质量，由于焊接规范的不同，熔滴存在多种过渡模式，目前国内外的熔滴过渡控制方法的研究主要从焊接电弧的电流和电压入手，针对特定的熔滴过渡模式，间接改变熔滴过渡过程减小飞溅，或通过对弧压的控制保证焊接过程的稳定，无法适应不同工艺参数的要求。在分析熔化极气体保护焊接工艺特性的基础上，本文提出了以机械力改变熔滴受力平衡使熔滴发生过渡，实现可控的熔滴过渡过程。在焊接中熔滴长到一定程度，利用压电陶瓷快速响应夹住焊丝使其停止，并有另一个压电陶瓷动作使其回抽，此过程送丝机仍在等速送丝，送丝软管内将有一定的焊丝余量，当夹紧焊丝结束时，余量焊丝速释放将有一个加速过程，释放结束焊丝瞬间减速，熔滴将在惯性力作用下脱离焊丝实现过渡，通过控制焊丝回抽频率调节过渡时的熔滴尺寸。\n 基于设计熔滴过渡控制方案特点，设计了以压电执行器为核心焊丝回抽控制机构，开发了一套以DSP为核心的控制系统，完成了熔化极气体保护焊熔滴过渡控制系统的硬件电路设计和软件设计。实现了可靠的熔滴过渡控制过程，现场焊接试验结果表明，系统实现了可靠的熔滴过渡控制过程，较好地解决了焊接过程飞溅大和熔滴过渡无规律现象，保证焊缝成形和焊接质量，使GMAW焊工艺性能得到很大的提高，具有重要的应用价值。

关键词：熔化极气体保护焊熔滴过渡控制策略压电执行器

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