压电超声微振动系统的非线性动力学理论与实验研究

超声电机（USM）中存在多种非线性因素，其本质上是一种压电超声微振动非线性机电耦合系统，至今尚无较完善的非线性动力学模型，对其非线性动力学机理的认识也还不够。本项目以旋转行波超声电机（TWUM）为对象，在上年度NSFC资助项目(10472079)研究基础上，拟深入开展其非线性动力学理论和实验研究。考虑其机械系统中主要非线性因素（压电材料非线性、摩擦、温度等），应用现代非线性动力学的分析方法，研究定子、转子及整机的非线性力动力学响应，阐释普遍存在的跳跃、滞后、饱和等现象机理，并揭示更多的非线性动力学新现象，给出系统的分岔特性、参数稳定域及输入-输出特性。同时，针对主要非线性因素，开展实验研究，验证理论分析的正确性。在上述机理研究基础上，给出TWUM的非线性控制策略。通过本项目的研究，对USM非线性动力学机理的认识将更加深入，其结果对USM原型样机的参数优化设计及控制策略的研究具有指导意义。