[发明专利]压电陶瓷致动器的驱动方法和装置

说明书

本申请涉及一种压电陶瓷致动器的驱动方法和装置，属于驱动控制技术领域，该方法包括：获取驱动频率；按照所述驱动频率生成驱动波形，所述驱动波形包括正弦波的上半周期；使用所述驱动波形驱动所述压电陶瓷致动器运动，以使所述压电陶瓷带动惯性块和/或滑块运动；可以解决现有的压电陶瓷致动器的驱动方式产生的冲击力较大，导致降低设备的使用寿命的问题；由于正弦波的波形在最高点不存在突变，因此，相对于锯齿波或者在最高点存在突变的驱动波形来说冲击力较小，可以降低驱动过程中产生的冲击力，从而延长设备的使用寿命。

技术领域

本申请涉及一种压电陶瓷致动器的驱动方法和装置，属于驱动控制技术领域。

背景技术

随着纳米技术应用领域对跨尺度精密运动的要求越来越高，惯性粘滑驱动跨尺度运动技术成为国内外广泛关注的焦点。其中，压电陶瓷致动器通常作为惯性粘滑驱动系统的驱动组件来驱动惯性粘滑驱动系统中的运动块运动。

现有的压电陶瓷致动器的驱动控制方式为：使用锯齿状驱动信号来驱动滑块运动。然而，使用锯齿状驱动信号驱动滑块运动时在锯齿顶端的冲击力较大，会降低设备的使用寿命。

发明内容

本申请提供了一种压电陶瓷致动器的驱动方法和装置，可以解决现有的压电陶瓷致动器的驱动方式产生的冲击力较大，导致降低设备的使用寿命的问题。本申请提供如下技术方案：

第一方面，提供一种压电陶瓷致动器的驱动方法，所述方法包括：

获取驱动频率；

按照所述驱动频率生成驱动波形，所述驱动波形包括正弦波的上半周期；

使用所述驱动波形驱动所述压电陶瓷致动器运动，以使所述压电陶瓷带动惯性块和/或滑块运动。

可选地，在所述驱动波形的上升阶段，所述压电陶瓷伸长以使所述惯性块和所述滑块向相背的方向运动，所述惯性块的位移为第一位移；所述滑块的位移为第二位移；

在所述驱动波形的下降阶段，所述压电陶瓷恢复原长以使所述惯性快和所述滑块向相对的方向运动，所述惯性块的位移为第三位移；所述滑块的位移为第四位移；

其中，所述第二位移与所述第四位移的差为一个驱动周期内的步进位移。

可选地，所述驱动波形的上升阶段包括第一上升阶段、第二上升阶段和第三上升阶段；

在所述第一上升阶段，所述滑块向第一方向运动，所述惯性块先向所述第一方向运动再向第二方向运动，且在所述第一上升阶段的结束时刻所述滑块的速度为0；所述第二方向与所述第一方向相反；

在所述第二上升阶段，所述惯性块继续向所述第二方向运动，所述滑块的速度为0；

在所述第三上升阶段，所述惯性块和所述滑块均向所述第二方向运动。

可选地，所述驱动波形的下降阶段包括第一下降阶段和第二下降阶段；

在所述第一下降阶段，所述惯性块向第一方向运动、所述滑块向第二方向运动，所述第一方向与所述第二方向相反；

在所述第二下降阶段，所述惯性块向所述第一方向运动，所述滑块停止运动。

第二方面，提供一种压电陶瓷致动器的驱动装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取驱动频率；

生成模块，用于按照所述驱动频率生成驱动波形，所述驱动波形包括正弦波的上半周期；

驱动模块，用于使用所述驱动波形驱动所述压电陶瓷致动器运动，以使所述压电陶瓷带动惯性块和/或滑块运动。