Analyse de la commande du moteur piézoélectrique à onde progressive
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Université Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Faculté de Technologie
Abstract
Due to the special structure and operating principle of USMs, its output characteristics vary according to temperature, abrasion, pre-pressure, and exciting frequency, which makes it difficult to operate well under the open loop condition. It must also be formed as a closed loop system to fully implement its potential performance. In addition, under practical operations we need to control speed, position, and torque of USMs. Therefore, the objective of USM's control is to overcome its own imperfection, improve its output characteristics, and implement its inherent excellent performance. In order to achieve these purposes, two aspects need to be completed. One is the establishment of models about USM's output qualities (the efficiency, torque, power, etc. ) and control variables (the voltage amplitude, frequency, and phase difference). In this thesis, we developed the analytical model of a traveling wave ultrasonic motor (piezoelectric) type Daimler-Benz (AMW90 – X).The motor was studied by taking account of the irregularities likely to be presented compared to the case of ideal motor. Subsequently we dealt with the problem of speed control. The fuzzy logic and ANFIS were integrated for the control of the speed of the piezoelectric motor, according to the frequency of the excitation voltages.
Description
En raison de la structure particulière et du principe de fonctionnement des moteurs piézoélectriques, leurs caractéristiques de sortie varient en fonction de la température, de la corrosion, de la pré-pression et de la fréquence d'excitation, ce qui complique le bon fonctionnement en boucle ouverte. Par conséquent, l'objectif du contrôle des moteurs piézoélectriques est de surmonter ses propres imperfections, d'améliorer ses caractéristiques de sortie et de mettre en oeuvre ses excellentes performances. Dans cette thèse, nous avons exposé un modèle analytique du moteur ultrasonique (piézoélectrique) à onde progressive type Daimler-Benz (AMW90 – X). Le moteur a été étudié en tenant compte des irrégularités susceptibles de se présenter par rapport au cas de moteur idéal, à savoir, la contrainte de cisaillement. Par la suite, nous avons traité le problème de contrôle de vitesse. Pour ce faire, deux types de contrôleurs ont été développés, à savoir, le contrôleur flou et le contrôleur ANFIS. Les performances des deux contrôleurs ont été validées en simulation. Les résultats de simulation ont montré l’efficacité du contrôleur ANFIS ainsi que sa robustesse vis-à-vis de la variation de charge