研究了在一通道发生故障时,10 kW级差速器式双余度机电伺服系统的模式切换和故障重构过程。通过仿真对比了主-主工作模式和主-备工作模式时系统的暂态特性和频率特性参数;分析了主-主切换模式和主-备切换模式的正弦切换过程;并通过试验实现了在零位时和最大位移时的正弦切换曲线。仿真对比发现,与主-备工作模式相比,主-主工作模式的暂态特性和频率特性的参数更优;试验结果与仿真结果趋势一致,与在最大位移处的切换过程相比,在零位时切换的切换时间和振荡过程更长。因此,对于只有摩擦和惯量的被动负载的10 kW级机电伺服系统,无论采用哪种切换模式,都能实现可靠切换。

针对一种新型压电舵机的微位移放大机构,提出一种基于刚度分析的设计方法。阐述了压电舵机的组成及工作原理,并推导出压电舵机数学模型,分析微位移放大机构结构参数对压电舵机系统性能的影响,进而确定了柔性铰链的设计原则。对5种单轴柔性铰链的刚度特性进行分析,得到了柔性铰链刚度比的变化曲线,并采用有限元分析的方法对微位移放大机构进行了参数优化设计。仿真分析结果表明,该种方法对于压电舵机微位移放大机构的设计十分有效。