Электрический и характеристики силы пьезоэлектрического сложенного привода
Simscape / Электрический / Электромеханический / Мехатронные Приводы
Блок stack Piezo представляет электрические характеристики и характеристики силы пьезоэлектрического сложенного привода с помощью следующих уравнений:
где
S является тензором деформации.
T является тензором напряжения.
E является вектором электрического поля.
D является электрическим вектором смещения.
sE является эластичной матрицей соответствия, когда подвергнуто постоянному электрическому полю.
d является пьезоэлектрической постоянной матрицей.
εT является проницаемостью, измеренной в постоянном напряжении.
Одномерное поведение сосредоточенного параметра моделей блока, таким образом, S, T, E и D являются всеми скалярными значениями.
Можно задать параметры блоков, которые определяют статическую силу с помощью или параметров таблицы данных или свойств материала, как определено значением параметра Parameterization на вкладке Static Force диалогового окна блока.
Вкладка Dynamic Forces диалогового окна блока позволяет вам включать дополнительную эффективную массу и эффекты затухания механического устройства.
Если вы задаете ненулевое значение для параметра Effective mass или конечное значение для параметра Resonant frequency at constant field, блок присоединяет смешанную массу к механическому порту R. Когда вы задаете конечную резонансную частоту, блок вычисляет эффективную массу, чтобы достигнуть правильной резонансной частоты.
Если вы задаете ненулевое значение для параметра Damping или конечное значение для параметра Mechanical quality factor, блок добавляет срок затухания через R к портам механического устройства C. Когда вы задаете механическую добротность, Qm, блок вычисляет затухание от этого значения параметров как, где k является жесткостью устройства короткой схемы, или эквивалентно жесткостью в постоянном поле.
Положительное напряжение через электрический + к портам - создает прямое вытеснение, действующее от механического C до портов R.
Модель не включает гистерезисные эффекты.
Положительный электрический порт
Отрицательный электрический порт
Механический переводный порт сохранения
Механический переводный порт сохранения
Выберите один из следующих методов для статической параметризации силы:
Specify from a datasheet — Обеспечьте параметры таблицы данных, которые блок преобразовывает в статические значения силы. Это - метод по умолчанию.
Specify material properties — Обеспечьте свойства материала, которые блок преобразовывает в статические значения силы.
Площадь поперечного сечения стека. Значением по умолчанию является 100
mm2.
Сложите длину, когда никакая загрузка и никакой электрический потенциал не будут применены. Этот параметр только видим, когда вы выбираете Specify from a datasheet для параметра Parameterization. Значением по умолчанию является 36
mm.
Неограниченное смещение стека, когда напряжение вольт V0 применяется. Этот параметр только видим, когда вы выбираете Specify from a datasheet для параметра Parameterization. Значением по умолчанию является 0.038
mm.
Силе, которую производит стек, когда напряжение вольт V0 применяется и стек, физически препятствуют расшириться. Этот параметр только видим, когда вы выбираете Specify from a datasheet для параметра Parameterization. Значением по умолчанию является 3.8e+03
N.
Напряжение раньше определяло смещение без загрузок и блокирующий силу. Этот параметр только видим, когда вы выбираете Specify from a datasheet для параметра Parameterization. Значением по умолчанию является 120
V.
Этот параметр только видим, когда вы выбираете Specify from a datasheet для параметра Parameterization. Значением по умолчанию является 13
uF.
Толщина каждого слоя в стеке piezo. Этот параметр только видим, когда вы выбираете Specify material properties для параметра Parameterization. Значением по умолчанию является 0.3
mm.
Количество слоев в стеке piezo. Этот параметр только видим, когда вы выбираете Specify material properties для параметра Parameterization. Значением по умолчанию является 50.
Механическая деформация на модульное примененное электрическое поле. Этот параметр только видим, когда вы выбираете Specify material properties для параметра Parameterization. Значением по умолчанию является 5e-10
m/V.
Проницаемость или диэлектрическое смещение на модульное электрическое поле, измеренное в постоянном напряжении. Этот параметр только видим, когда вы выбираете Specify material properties для параметра Parameterization. Значением по умолчанию является 2.124e-08
F/m.
Деформация, произведенная в пьезоэлектрическом материале на модуль примененного напряжения. Этот параметр только видим, когда вы выбираете Specify material properties для параметра Parameterization. Значением по умолчанию является 1.9e-11
m2/N.
Выберите один из следующих методов для динамической параметризации силы:
Specify from a datasheet — Обеспечьте параметры таблицы данных, которые блок преобразовывает в динамические значения силы. Это - метод по умолчанию.
Specify material properties — Обеспечьте свойства материала, которые блок преобразовывает в динамические значения силы.
Частота, на которой привод естественно находит отклик, если механически встревожено у закороченных электрических портов. Этот параметр только видим, когда вы выбираете Specify from a datasheet для параметра Parameterization. Значением по умолчанию является Inf
kHz.
Фактор, который влияет на затухание через R и механические порты C. Этот параметр только видим, когда вы выбираете Specify from a datasheet для параметра Parameterization. Значением по умолчанию является Inf.
Переводный срок затухания. Этот параметр только видим, когда вы выбираете Specify material properties для параметра Parameterization. Значением по умолчанию является 0
N/(m/s).
Масса, которая аппроксимирует распределенную динамику устройства и заставляет стек резонировать на правильной частоте, когда присоединено к механическому порту R. Эта масса является обычно приблизительно одной третью фактической массы стека. Этот параметр только видим, когда вы выбираете Specify material properties для параметра Parameterization. Значением по умолчанию является 0
g.
Сложите отклонение в нуле времени. Если у вас есть внешний блок Ideal Translational Motion Sensor, присоединенный через Блок stack Piezo, необходимо использовать тот же начальный параметр отклонения для обоих блоков. Значением по умолчанию является 0
mm.
Сложите напряжение в нуле времени. Значением по умолчанию является 0
V.
