学位：工学硕士
学科：航天飞行器制造工程
论文题目： 冲击式超声波钻驱动器设计及实验研究
- 冲击式超声波钻工作原理、驱动特性进行了研究。分析了换能器各项参数，建立了换能器数学模型，分析了驱动换能器时出现驱动失效原因，并对换能器进行了阻抗匹配。基于换能器驱动特性，研究了冲击式超声波钻驱动特性，对比分析了换能器与冲击式超声波钻驱动特性之间的差异。
- 基于冲击式超声波钻驱动特性，分别设计了冲击式超声波钻驱动电路控制单元、信号产生单元、电压转换单元、信号放大单元；驱动电路能够产生幅值为300~400 V、频率范围为10~20 kHz、频率分辨率为0.1 Hz的信号，且信号幅值、频率等实时可调。
- 设计了电流、相位采集电路，分析了采集电流、相位时间响应特性，为换能器、冲击式超声波钻谐振控制提供了参考变量；设计了换能器谐振控制算法，并在此基础上设计了冲击式超声波钻谐振控制算法；冲击式超声波钻谐振控制算法跟恒振幅控制算法相结合，对冲击式超声波钻进行了恒振幅控制，提高了冲击式超声波钻工作稳定性。
- 采用不同方法驱动换能器，并检测驱动参数，分析了换能器驱动参数随时间变化的趋势；驱动不同钻压力下的冲击式超声波钻，分析了不同钻压力下冲击式超声波钻驱动参数的变化趋势，测试了驱动器驱动特性；采用频率跟踪法、恒振幅驱动钻压力为3 N的冲击式超声波钻，分析了冲击式超声波钻工作稳定性与各个驱动参数之间的关系，并测试了恒振幅控制效果。
发表论文：
- Qiquan Quan*, Aimaiti Bulading, Zhijun Zhao, Deen Bai, Dewei Tang, and Zongquan Deng, “Development of a percussive ultrasonic drill driver,” in Proceedings of the 2018 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, 2018. (Best Paper Finalist)
所获奖项：
- 研究生一等奖学金