OCT内窥镜驱动控制用微型压电马达的机电耦合动力学特性研究

作者：刘周龙; 周铄; 朱强国; 郑友成; 王光庆^*

来源：振动与冲击, 2023, 42(21): 254-262.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2023.21.030

• 微型压电马达
• 机电耦合动力学模型
• 仿真分析
• 光学相干成像技术(OCT)内窥镜

针对光学相干成像技术(optical coherence tomography, OCT)内窥镜驱动控制应用要求，开发设计了直径1 mm、长度5 mm的微型压电马达。利用铁木辛柯梁模型和模态求和法推导马达定子在外部激励电压下的动态响应，结合Hamilton能量变分原理计算得到定子表面质点的模态振动位移和椭圆运动轨迹；进一步利用定转子接触模型和转子力矩平衡原理建立了微型马达的整体机电耦合动力学模型，仿真分析了不同参数对马达力矩-转速，力矩-效率以及负载特性等的影响。试验结果表明，当施加幅值30 V,频率21 kHz的激励电压时，马达转速随负载增加而减小，空载最大转速和力矩分别为400 r/min和2.4 mN·m,满足OCT内窥镜驱动控制应用要求。

• 单位
  电子工程学院; 浙江工商大学