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抑制机械振动的系统和方法

阅读：8发布：2021-10-11

专利汇可以提供抑制机械振动的系统和方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种促进抑制与受机械振动的机械设备关联的这种机械振动的系统。该系统包括有至少一个可动部件的机械设备和选用于该机械设备的压电致动器，压电致动器接收电压，用于促进抑制与机械设备关联的机械振动。，下面是抑制机械振动的系统和方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种利于抑制机械振动的系统，包括：
受机械振动的机械设备；
应用于机械设备的压电致动器，该压电致动器利于抑制与机械设备关联的机械振动：
传感器，该传感器监视机械设备的一个或多个参数；
电压源，该电压源向压电致动器输送电压以利于抑制与机械设备关联的机械振动：以及
数据存储器，该数据存储器保持所述电压和所述参数，并且使所述参数与储存在该数据存储器内的数据表格中的电压相对应。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，机械设备包括龙门架和龙门架横杆，其中对龙门架横杆应用所述压电致动器以抑制与该龙门架横杆关联的机械振动。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括控制机械设备操作的控制元件。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，控制元件包括人。
5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，控制元件向机械设备转发有关位置、速度、加速度和减速度之一的控制命令。
6.如权利要求3所述的系统，其特征在于，控制元件用PID控制器控制机械设备操作。
7.如权利要求3所述的系统，其特征在于，电压源一旦收到来自控制元件的命令，就向压电致动器输送电压。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，压电致动器包括以下一种压电材料：电石、石英、黄玉、蔗糖、罗谢尔盐、石英类晶体、钙钛矿陶瓷、钨青铜陶瓷和聚偏二氟乙烯。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，压电致动器包括PZT、PLZT和PMN-PT陶瓷之一的压电材料。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，PLZT陶瓷的通式为(Pb1-xLax)
(ZryTi1-y)1-(x/4)O3，其中x为0.07，y为0.60。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，PLZT陶瓷用热锻技术制造，用PbO、TiO2、
5+
ZrO2与La2O3粉作为原始材料，添加Nb2O5作为提供0.5～1.5摩尔％Nb 的掺杂剂。
12.如权利要求10所述的系统，其特征在于，PLZT陶瓷通过混合一定重量的PbO、La2O3、ZrO2、TiO2和Nb2O5制成。
13.如权利要求9所述的系统，其特征在于，PLZT陶瓷的通式为(Pb1-xLax)
a+
(ZryTi1-y)1-(x/4)-zM 4z/aO3，其中x为0.04～0.05，y为0.52～0.58，z为0.04～0.06，M是+
Nb与Ta的组合，a 分别是Nb与Ta的原子价。
14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，PLZT用热锻技术制造，PbO、TiO2、ZrO2与
5+
La2O3粉作为原始材料，添加NbO2与Ta2O5作为提供2.0～3.0摩尔％的Nb 的掺杂剂。
15.如权利要求9所述的系统，其特征在于，PLZT陶瓷含镧、锆与钽，摩尔比分别为4.5、
55和45。
16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，PLZT陶瓷的配方为(Pb0.955La0.045)(Zr0.55Ti0.45)0.93875O3。
17.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：
监视压电致动器输出电压的传感器；和
至少部分根据被监视电压向压电致动器输送电压的电压源。
18.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：
监视第二压电致动器输出电压的传感器；和
至少部分根据被监视电压向压电致动器输送电压的电压源。
19.如权利要求1所述的系统，其特征在于，压电致动器产生几乎与惯性力一样的反力，以利于抑制与机械设备关联的机械振动。
20.如权利要求1所述的系统，其特征在于，参数是位置、加速度、速度、减速度和温度中的至少一个。
21.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括一推导出准备由压电致动器在一将来时间点接收的合适电压的分类机。
22.如权利要求1所述的系统，其特征在于，通过使压电致动器变形，改变与机械设备关联的机械振动。
23.如权利要求1所述的系统，其特征在于，机械设备应用至少一台线性电机。
24.如权利要求1所述的系统，其特征在于，机械设备包括应用于表面监视操作的龙门架。
25.如权利要求1所述的系统，其特征在于，多个压电致动器应用于机械设备。
26.如权利要求25所述的系统，其特征在于，多个压电致动器利于抑制三维机械振动。
27.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括一在机械设备操作期间监视由压电致动器输出电压的元件。
28.如权利要求27所述的系统，其特征在于，输出电压用于监视机械设备的操作参数。
29.如权利要求27所述的系统，其特征在于，输出电压用于控制至少一个机械设备的操作参数。
30.如权利要求27所述的系统，其特征在于，还包括一至少部分根据输出电压向压电致动器施加电压的电压源。
31.如权利要求1所述的系统，其特征在于，机械设备包括一单轴台，所述单轴台与至少一个可动元件关联。
32.如权利要求1所述的系统，其特征在于，机械设备包括一共面台，所述共面台与至少一个可动元件关联。
33.一种用于抑制设备内的机械振动的方法，包括：
监视设备操作；
向应用于设备的压电致动器施加电压，以抑制与设备关联的机械振动，所施加的电压至少部分基于被监视的设备操作；以及
访问数据存储器，该数据存储器保持所述电压和与所述电压对应的被监视的信息。
34.如权利要求33所述的方法，其特征在于，所述设备包括龙门架横杆。
35.如权利要求33所述的方法，其特征在于，压电致动器包括以下一种或多种压电材料：电石、石英、黄玉、蔗糖、罗谢尔盐、石英类晶体、钙钛矿陶瓷、钨青铜陶瓷和聚偏二氟乙烯。
36.如权利要求33所述的方法，其特征在于，压电致动器包括PZT、PLZT和PMN-PT陶瓷中的一种或多种的压电材料。
37.如权利要求36所述的方法，其特征在于，PLZT陶瓷的通式为(Pb0.955La0.045)(Zr0.55Ti0.45)0.93875O3。
5+
38.如权利要求37所述的方法，其特征在于，PLZT陶瓷掺有2.5摩尔％的Nb 和2.5
5+
摩尔％的Ta 。
39.如权利要求36所述的方法，其特征在于，PLZT陶瓷的通式为(Pb0.93La0.07)(Zr0.6Ti0.4)0.9825O3。
5+
40.如权利要求39所述的方法，其特征在于，PLZT陶瓷有0.5～1.5摩尔％的Nb 。
41.如权利要求34所述的方法，其特征在于，还包括检测压电致动器输出的电压。
42.如权利要求41所述的方法，其特征在于，所施加的电压至少部分基于被检测的电压。
43.如权利要求34所述的方法，其特征在于，还包括抑制设备内的二维机械振动。
44.如权利要求34所述的方法，其特征在于，还包括抑制设备内的三维机械振动。
45.如权利要求34所述的方法，其特征在于，设备包括传送带、轨道、泵、外壳、平台、导轨、电机、发电机和夹盘中的一个或多个。
46.一种用于抑制与龙门架横杆突然停止关联的机械振动的系统，包括：
应用于龙门架横杆的压电致动器；
向压电致动器输送电压的电压源，该压电致动器一旦收到所述电压就会变形，以抑制与龙门架横杆关联的机械振动；以及
数据存储器，该数据存储器保持所述电压，并且使所述电压与储存在该数据存储器内的数据表格中的电压相对应。
47.如权利要求46所述的系统，其特征在于，龙门架横杆至少长1.016米。
48.如权利要求46所述的系统，其特征在于，还包括第二压电致动器，其中第二压电致动器的输出电压被监视，并且用来决定准备由电压源输送的电压量。
49.如权利要求48所述的系统，其特征在于，第二压电致动器是盘形PLZT陶瓷。
50.一种用于抑制与龙门架横杆关联的机械振动的系统，包括：
用于控制龙门架操作的装置；
使应用于龙门架横杆的一个或多个压电致动器变形以抑制与龙门架横杆有关的机械振动的装置；以及
用于访问数据存储器的装置，该数据存储器保持与机械设备的抑制要求对应的被监视参数。
51.一种用于主动抑制与机械设备关联的机械振动的系统，包括：
控制机械设备操作的元件；
应用于机械设备的压电致动器，所述压电致动器一旦检出存在机械振动就会变形，以主动抑制与机械设备关联的机械振动，以及
数据存储器，该数据存储器保持与机械设备的抑制要求对应的被监视参数。
52.如权利要求51所述的系统，其特征在于，压电致动器包括掺杂Nb的通式为(Pb1-xLax)(ZryTi1-y)1-(x/4)O3的PLZT陶瓷，其中x为0.07，y为0.60。
53.权利要求52所述的系统，其特征在于，机械设备包括龙门架横杆、外壳、泵、夹盘、传送带、轨道、导轨、平台、电机和发电机中的一个或多个。
54.如权利要求51所述的系统，其特征在于，压电致动器包括通式为(Pb1-xLax)a+
(ZryTi1-y)1-(x/4)-zM 4z/aO3的PLZT陶瓷，其中x为0.04～0.05，y为0.52～0.58，z为0.04～+
0.06，M是Nb与Ta的组合，a 分别是Nb和Ta的原子价。
55.如权利要求54所述的系统，其特征在于，机械设备包括龙门架横杆、外壳、泵、夹盘、传送带、轨道、导轨、平台、电机和发电机中的一个或多个。

说明书全文

抑制机械振动的系统和方法

技术领域

[0001] 本发明涉及抑制与可动机械设备关联的机械振动，更具体地说，本发明涉及一种通过压电致动器便于主动的抑制可动机械设备的机械振动的系统和/或方法。

背景技术

[0002] 在要求突然停止和/或启动的应用中，机械振动极成问题，例如在特定表面上用龙门架横杆定位工具时，龙门架通常需要这样的移动。当应用要求增大龙门架杆长度时，对龙门架横杆(因而也对工具)的机械振动幅度也增大了。由于各种应用(如大平板电视屏的表面监视)现在要求相当长的横杆，因而龙门架工作时(如突然停止和/或启动)产生的机械振动对龙门架横杆变得很重要。这种机械振动会操作工具并降低应用效率，因而应用必须推迟机械振动稳定下来。若在保护大量机械振动时使应用继续下去，就会损害应用质量，工具严重损伤。同样地，其它可动机械设备和/或产生运动的机械设备，诸如传送带、电动机、泵、夹盘、轨道、发电机、轨道、机壳、平台和各种其它振动敏感装置，都会遇到运动产生的不希望的机械振动。

[0003] 对于指定的具体应用，监视龙门架横杆沿静止框架运动的加速度、速度与减速度，比较对应于这些参数的振动以优化龙门架的操作，是一种限制振动的常规方法(如确定龙门架横杆造成可允许振动量的最大加速度、速度和/或减速度)。但这种方法不能以优化的效率实现龙门架应用，处理量受到负面影响。在没法减少与龙门架横臂和/或横杆及其它可动机械设备关联的机械振动方面，还使用过各种反馈系统，如通过接合传感器确定龙门架横杆的位置与过冲，并把这种位置与过冲反馈给控制系统，而后者再令驱动电机加一反力，以抑制龙门架横杆启/停造成的振动。此种系统通常有严重磨损，费用也大，另因驱动电机的反应不足的控制瞬态过冲振动，故常常无效。

[0004] 在抑制龙门架横杆等机械设备启/停造成的谐振方面，也应用过包括填圈、真片和其它形式的固定件的被动控制机构，以减小高低谐振频率振动。这类机构简单而价廉，但对变化的应用要求不能作调整。

[0005] 性能提高、成本降低的线性电机，更使普通方法变得不足以抑制与受此类线性电机驱动的龙门架横杆关联的机械振动，例如线性电机的速度目前只受制于现有控制电子设备的总线电压与速度；再者，线性电机驱动设备的响应速率可达机械传动装置的100倍以上，结果加速度更快，稳定时间更快。因龙门架扩展而变得更长(如龙门架内使用的横杆)，目前的应用要求灵敏的定位(如以微米级对平板电视作光学扫描)，故本领域强烈要求有一种能有效抑制与龙门架操作关联的机械振动的系统和/或方法。

发明内容

[0006] 下面简要的发明内容为发明的某些方面提供基本的理解，该内容并非全面的发明概要，既不标出发明的关键元件，也不描绘发明的范围，只是以简化形式提出发明的某些理念，不妨碍后面更详细的描述。

[0007] 发明主体是便于抑制与它们架横杆等机械设备的操作关联的机械振动，并克服许多前进与普通抑制系统和/或方法有关的不足。虽然这里的描述注重主动地抑制与龙门架横杆关联的机械振动，但要理解，本发明的一个或多个方面也可应用于任一合适的运动机械和/或设备。

[0008] 本发明涉及一种利于抑制机械振动的系统，包括：受机械振动的机械设备；选择性地应用于机械设备的压电致动器，该压电致动器利于抑制与机械设备关联的机械振动；传感器，监视机械设备的一个或多个参数；电压源，向压电致动器输送电压以利于抑制与机械设备关联的机械振动；以及数据存储器，该数据存储器保持电压和参数，这些参数于储存在该数据存储器内的数据表格中的电压相对应。

[0009] 发明主体应用了与机械和/或设备有关的压电致动器，以抑制与之关联的机械振动，如为了抑制与之关联的振动，在龙门架横杆上有选择地设备了压电特性充分的压电致动器。压电材料在承受机构压力和/或应力时产生了一电压，而且在加上电压时会变形，通过对压电材料的特定区域施加适当电压，可控制变形。压电致动器通过变动而产生一方向与同振动关联的力相反的力(反力)，便于抑制与机械设备(如龙门架横杆)的启/停关联的机械振动，例如产生基本上与所需反力同向的变动。与普通振动抑制系统相比，利用这些压电致动器可实现更快的稳定时间和更大的处理量。还可对把龙门架横杆驱动穿过框架的电机(如线性电机)应用压电致动器。更具体地说，可将压电致动器有选择地应用于线性电机并与控制系统相关联，其中控制系统可监视压电致动器，确定能有效抑制与龙门架横臂关联的振动的变形程度。

[0010] 设置了各种传感器，以监视多个与可动机械设备如龙门架相关的参数，例如可对龙门架测量的诸参数，可以是与该龙门架关联的横杆的位置、速度、加速度、减速度等。另在按压电致动器上的压力和/或应力产生电压时(指示龙门架横杆的启动和/或特定操作)，可用电压表或其它合适的电压测量设备监视压电致动器，而这些压电致动器被选用于龙门架横杆和/或对其作驱动的线性电机。这样，至少部分根据被传感器监视的参数和压电致动器释放的电压，对压电致动器加一合适的电压。向压电致动器供电压导致这类致动器变形，产生的力可用来抑制与龙门架横杆关联的振动。

[0011] 还可用一种控制元件来操纵机械设备(如龙门架横杆)的动作。根据本发明的一个方面，控制元件包括一计算元件，其中计算元件根据预定的应用特征(如决定龙门架横杆的定位、速度、加速度与减速度的计算机程序)、诸传感器监视的参数、压电致动器释放的电压等，对龙门架发命令。控制元件可以应用开闭环控制算法、PID控制器、反馈与前馈算法等。或者控制元件包括人，此人通过人机接口(机械或电气)决定龙门架操作，例如按下按钮便线性电机马上停转。

[0012] 根据本发明一个方面，控制元件利用从诸传感器收到的参数和压电致动器释放的电压，确定加给压电致动器的合适电压，由此产生期望的变形、变动产生的反力可抑制与龙门架横杆启/停关联的机械振动。另可配备存储器以存贮和/或编排数据，优化抑制与各种机械设备如龙门架、电机、夹盘、传送带、轨道、泵、导轨、发电机或任一其它遭受机械振动的机械设备关联的机械振动。例如，可在存储器中以表格形式存贮被监视参数和加给压电致动器的相应电压。在被监视参数再现时，加给压电致动器的期望电压可从该表中直接读出，不必在控制系统(如PID控制器)内计算合适的电压。这种表格有利于减少与控制系统和传感器关联的延迟。

[0013] 根据本发明一个方面，龙门架包括选用了压电致动器的横杆，横杆由一台或多台线性电机驱动。线性电机在一平面内把工具移到所需位置(以期望的速率)，例如该工具可能是测定大平板屏(如等离子体电视)质量的光学扫描仪。至少用龙门架内一台线性电机沿框架驱动龙门架横杆。框架加长，则沿横杆的振动幅度加大。可对横杆选用压电致动器，以抑制与这种横杆关联的机械振动。还可对驱动横杆的电机应用压电致动器，以进一步减少横杆的振动，提高应用的效率与质量。抑制振动可避免磨损工具，因为应用本发明后，工具遭受很少的机械振动，增大了处理量，而且使龙门架应用变得比应用普通抑制机构更一致。

[0014] 为实现上述和有关目的，本发明包括以下详述并在权利要求中特地指出的各个特征。以下描述和诸附图示明了发明的诸方面，但这些方面是少数比例可应用本发明原理的方式，本发明包括所有这些方面及其等效技术方案。根据以下详述并结合附图，可清楚地了解本发明的其它目的、优点与新颖特征。

附图说明

[0015] 图1是本发明一个方面的机械振动抑制系统的框图。

[0016] 图2～图4是本发明一个方面的机械振动抑制系统的框图。

[0017] 图5是本发明一个方面的代表性流程图，示出抑制与机械设备关联的机械振动的方法。

[0018] 图6是本发明一个方面的代表性流程图，示出一例抑制与龙门架关联的机械振动的方法。

[0019] 图7是一例能与本发明共同应用的龙门架。

[0020] 图8是本发明一个方面的曲线图，示出与龙门架突然启/停关联的机械振动。

[0021] 图9是本发明一个方面的曲线图，示出抑制与龙门架关联的机械振动的反力。

[0022] 图10示出另一例可按本发明一个方面应用的龙门架。

[0023] 图11是一曲线图，示出能与本发明一起使用的特定的压电致动器的一个或多个益处。

[0024] 图12是一曲线图，示出能与本发明一起使用的特定的压电致动器的一个或多个益处。

[0025] 图13是一曲线图，示出能与本发明一起使用的特定的压电致动器的一个或多个益处。

[0026] 图14是一例能与本发明一起使用的计算环境。

具体实施方式

[0027] 现在参照附图描述本发明，其中用同样的标号指示同样的元件。为了说明，下述描述提出多种特定的细节，以便透彻理解本发明，但本发明没有这些细节显然也可实施。为便于描述，在其它场合中以框图示出众所周的结构与设备。

[0028] 本申请使用的术语“计算机元件”指计算机相关的实体，或是硬件、硬软件结合、软件，或是在执行的软件，例如计算机元件可以是但不限于在处理器上运行的处理、处理器、目标、一段可执行动作、程度和/或计算机。举个例说，在服务器上运行的应用程度与服务器都可以是计算机元件。一个或多个计算机元件可以留在某一过程和/或一段动作内，一个元件可以固定在一台计算机上和/或分布在两台或更多计算机之间。

[0029] 显然，本发明诸方面都能应用与误差费用的无约束优化和/或最小化关联的技术，因此可应用非线性培训系统/方法(如反向传播、Bayesian、模糊集、非线性回归或者其它神经网络样式，包括专家、小脑模型算法计算机(CMACS)、径向基本函数、受引导搜索网络与函数链接网)。

[0030] 现在参照附图，图1示出与主体发明一特定方面有关的高级系统概略。本发明涉及一新颖系统100，可减轻与遭受机械振动的机械设备关联的机械振动，例如龙门架横杆因突然启/停而产生这种振动。例如鉴于龙门架横杆尺寸在增大，尤其期望系统100，比如等离子体电视继续在增大尺寸，龙门架与横杆的尺寸将相应增大，但在一般龙门架操作中，这种尺寸增大会增大与这种横杆关联的机械振动的幅度，因而被横杆定位的灵敏的工具若没有本发明将遭受严重的振动。系统100通过对机械设备102选用压电致动器104，主动抑制机械设备102操作(如启/停)造成的机械振动，例如机械设备102可以是龙门架横杆、轨道、导轨、传送带、电机或其一部分、发电机或其一部分、夹盘、泵、外壳、平台或任一其它对机械振动敏感的结构。主动抑制指应用一方面与当前力相反的力(反力)来减小设备(如机械设备102)突然停机而产生的机械振动。根据本发明一个方面，可用一台或多台线性电机(未示出)使机械设备102定位(如在该机械设备包括龙门架横杆的情况下)，这些电机可以是铁芯线性电机(如Anorad公司的LC80线性电机)、无刷线性伺服电机、有刷线性电机、线性步进电机或任何其它合适的工业线性电机。另外，压电致动器104可以是堆式致动器补片致动器，Moonie致动器、Bimorph致动器等。

[0031] 与电压源108关联的控制元件106，可监视压电致动器104中因机械设备102有关运动造成的压力和/或应力，例如机械设备102突然停机会在压电致动器104内产生压力和/或应力，这些压力和/或应力将对应于作用于机械设备102的力，而该力会造成机械设备102的机械振动。控制元件106可对特定应用定位和/或操作机械设备102，例如能向一台或多台驱动电机转发有关龙门架横杆的加速度、速度、期望位置、减速度等控制命令。控制元件106可以应用开环和/或闭环控制系统、模糊逻辑、Bayesian信念网络等，可以应用反馈与前馈算法。另根据本发明一个方面，可用PID控制器有效地控制机械设备102的定位与运动。或者，控制元件106包括人。以人工方式确定龙门架机械设备102的位置和/或运动。与普通振动抑制系统和/或方法相比，通过使用压电致动器104，加快了与机械设备102相关的振动的稳定时间，这对应用龙门架等机械设备的应用而言(如松香等离子体电视屏等平表面)，又提高了处理量。

[0032] 压电致动器104被先用于机械设备，接收电压源108转发的电压，抑制原来留在机械设备102上的机械振动，例如控制元件106确定期望供给压电致动器104的电压/电流，然后把该期望的电压/电流通知电压源108。压电性指特定材料遭受机械压力和/或应力时产生电压的能力。在压电致动器104应用的压电材料内，正负电荷被分开但对称分布，使压电材料呈中性。一加上压力和/或应力，对称性遭破坏，电荷不对称产生一电压。该压电材料还呈现出倒转的压电特性，加上电压和/或电流会造成其变形。通过对压电致动器104特定区域施加一定电压，可控制加电压和/或电流造成的变形。另因压电材料能在通过加压力和/或应力变形时产生电压/电流，可对机械设备102选用压电致动器104，以抑制与之关联的机械振动，例如龙门架横杆突然启/停可在压电致动器104内发生变形，使压电致动器104产生电压/电流。控制元件106可监视这种电压，之后控制准备通过电压源108供给压电致动器104的电压。这一供给电压能使压电致动器104变形，产生有效抑制与横杆关联的振动的阻尼力。压电致动器104的上述特性(如加电压时变形、变形时产生电压.....)可实现动态监视和反馈控制。压电致动器104包括任何在接收电压时呈现足够变形的压电材料，诸如电石晶体、石英、黄玉、蔗糖、罗谢尔盐、石英类晶体(如ALPO4、GaPO4......)、钙钛矿或钨青铜结构(如BaTiO3、KNbO3、LiNbO3、LiTaO3、BiFeO3、NaxWO3、Ba2NaNo5O15、Pb2KNb5O15......)，聚偏二氟乙烯。

[0033] 根据本发明一个方面，在龙门架横杆102定位和/或运动后，可用PZT、PLZT与PMN-PT等市售压电材料有效地抑制与其关联的机械振动。更具体地说，本发明可应用一般配方为(Pb1-xLax)(ZryTi1-y)1-(x/4)O3的掺Nb的PLZT，其中x约0.07，y约0.60。该陶瓷用热锻5+
技术制造，原始材料为PbO、TiO2、ZrO5与La2O3粉末，添加Nb2O5以提供0.5～1.5％Nb (摩尔％，作为掺杂剂)。另可通过混合一定重量的上述材料制造该陶瓷，例如混合163份PbO、
9份La2O3、56份ZrO2、24份TiO2与1份Nb2O5，可制造陶瓷。

[0034] 此类陶瓷在155～160℃下呈现很强的电介质介电常数最大值，高于和低于该温度，介电常数骤降。该陶瓷在112～125℃以下变成极性介质，呈现出稳定的净自生的极化Pr和严格规定的极化滞后回路(P与双极性电场)。与普通电压陶瓷相比，这种掺Nb的PLZT在加上单极性电场时减少了应力滞后。另外，这些PLZT陶瓷的击穿强度大于25kV/cm(一般为25～30kV/cm)，比通常用于压电致动的典型工作电场强度高得多。再者，掺Nb的PLZT陶瓷材料的线性压电系数(d33)、最大应力(％)与疲劳寿命(循环次数)，均明显优于其它压电材料。

[0035] 根据本发明另一个方面，可对机械设备102选用一般配方为(Pb1-xLax)a+(ZryTi1-y)1-(x/4)-zM 4z/aO3的PLZT陶瓷，其中x约0.04～0.05，y约0.52～0.58，z约0.04～+
0.06，M为Nb与Ta的组合，a 分别是Nb与Ta的原子价。这种陶瓷用热锻技术制造，用PbO、
5+
TiO2、ZrO2与La2O3粉作为原始材料。添加NbO2与Ta2O5，提供2.0～3.0％Nb (摩尔％)作为掺杂剂。得出的材料的平均粒度约3μm，具有严格限定的极化滞后回路，加单极性电场时可减小应力滞后，击穿强度大于26kV/cm，线性压电应变系统(d33)大于700pC/N，最大变
9
应大于0.15％，耦合常数(k33)为0.81，疲劳寿命至少10 次操作。而且，上述PLZT陶瓷的性能优于其它市售的光电材料。该PLZT陶瓷和其它陶瓷都能以任一合适方式成形，如可将PLZT陶瓷做成常用的盘形。

[0036] 一特定PLZT陶瓷的配方具有摩尔比分别为4.5、和45(4.5/55/45)的镧、锆与钽，得出(Pb0.955La0.045)(Zr0.55Ti0.45)0.93875O3，Nb与Ta掺杂剂添加了附加的4～6摩尔％，较佳为2.5摩尔％的Nb与2.5摩尔％的Ta。这种陶瓷的制作方法是混合99.069份PbO、3.340份La2O3、28.893份ZrO2、15.473份TiO2、1.211份Nb2O3和2.014份Ta2O5.该PLZT陶瓷在200～215℃下呈现出强的介电常数最大值。Nb/Ta掺杂的PLZT在205～208℃下变为极性介质，比以同类方法制造的其它压电材料的温度高得多，但仍呈现出稳定的净自发极化Pr和严格限定的小极化滞后回路(P与双极性电场)。与其它掺Nb的PLZT陶瓷一样，本发明的Nb/Ta掺杂的陶瓷在加单极性电场时也减小了应变滞后。另外，这些PLZT陶瓷材料的击穿大于和kV/cm(一般为28～32kV/cm)，相当于不能工作于致高温度的材料的压电致动通常呈现的典型工作电场强度。再者，Nb/Ta掺杂的PLZT陶瓷材料在工作于高达200℃的温度时，未出现工作特性劣化，包括线性压电系数(d33)、最大应变(％)与疲劳寿命(操作次数)。

[0037] 根据本发明另一个方面，控制元件106能对与机械设备102关联的设备(如线性电机等驱动电机)转发控制命令，其中控制命令有关涉及机械设备102的定位、速度、加/减速度，例如龙门架横杆可按控制命令沿静止框架移动。当龙门架横杆运动产生机械振动时，压电致动器104(与该横杆关联)就遭受惯性和其它物理力造成的机械压力和/或应力，产生对应于压力和/或应力大小的电压。这种电压经监视可转发给控制元件106，后者再通过电压源108向压电致动器104加电压，产生期望的变形。压电致动器104的一系列变形能抑制横杆上存在的机械振动，例如系统100可对惯性力加一大小几乎一样的反力，以便抑制留在机械设备102(如机械设备102可包括龙门架横杆)上的振动。而且，系统100可按特定应用要求修正，处理预定的机械振动量。在抑制与遭受机械振动的机械设备关联的机械振动方面、压电致动器104比普通的系统和/或方法更灵敏，因为加上电压后，压电致动器104迅速变形(如压电致动器104内的压电材料在对力作出反应方面不存在与伺服电机关联的延迟)。再者，对于几个纳米的变形，压电致动器104能产生上千成磅量级的弯力(比应用普通系统和/或方法得到的力大得多)。虽然系统100示出单个检测机械压力和/或应力并经变形可抑制与压电致动器102关联的机械振动的压电致动器104，但应理解，可以使用不同的压电致动器检测压力和/或应力，而且主动地抑制与机械设备102关联的机械振动。

[0038] 再者，本发明可应用各种传感器(未示出)与学习机(如分类机)，以迅速抑制通常与机械设备102关联的机械振动(如尤其在机械设备102包括很长的龙门架横杆的情况下)，例如压电致动器104和控制元件106可应用加速度计、速度传感器和/或定位传感器，准确地预测加给压电致动器104的电压量，以迅速地抑制与机械设备102关联的机械振动。稳定的操作员和/或学习典型操作的应用程序，可用分类机(未示出)观察机械设备102。
另外，可用这种分类机预测准备通过压电致动器104对应用变化和/或龙门架性能劣化施加的必要的反力。

[0039] 根据本发明另一个方面，可对机械设备102设置和选用多个压电致动器104，使压电致动器104以不同方向变形而有效地抑制与机械设备102关联的振动。这些变形反过来以不同方向产生力，抑制与机械设备102关联的机械振动，例如该机械设备包括一龙门架横杆，允许工具在一平面内移动(如在等离子体屏上移动光学扫描元件)。或者，龙门架便于工具以三维使转移定位。龙门架横杆一停止，由于其惯性和固有的柔性，横杆会振动。再者，由于横杆加长，其上的振动幅度也加大，对于大平板屏的光学扫描等敏感应用而言，这种振动板其有害。可对横杆选用多个压电致动器104，之后通过接收来自电压源108的一定电压而变形，确定有效地抑制横杆上三维机械振动的力。虽然上例用龙门架横杆来例示本发明的一种或多种好处，但应理解，本发明可主动地抑制与遭受机械振动的任一合适机械设备关联的机械振动。

[0040] 现在参考图2，图示的示例系统200可抑制与龙门架横杆202关联的机械振动。虽然图示系统200包括横杆202并抑制与其关联的机械振动，但应理解，在主动抑制机械振动方面，各种机械设备可应用本发明的一个或多个方面，例如对于有一个或多个可动元件的单轴工作台和有一个或多个可动元件的共平面工作台，机械振动是个问题。因此，本发明不限于龙门架，在抑制留在任一合适机械设备上的机械振动方面，可应用本发明的一个或多个方面。龙门架横杆202响应于控制元件204提供的控制命令(如启动、停止、加速、减速……)，例如驱动电机(未示出)按收控制命令，相应地移动/定位横杆202。可设置一个或多个传感器206，测定横杆202的位置、加速度、减速度、速度、温度等和与之关联的负载(如工具)。传感器206把拉出信息转发给控制元件204，作为反馈或前馈信息。

[0041] 对龙门架横杆202选用至少一个压电致动器208，以抑制与其关联的机械振动。尤其在横杆202加减速、启/停时，加到压电致动器208的压力和/或应力就对这种致动器208产生对应于压力和/或应力大小的电压。控制元件204与电压源210关联，后者导出使压电致动器208变形的电压，从而压电致动器208产生变形，抑制横杆202上的机械振动。
该电压可根据传感器206监视的信息和/或压力对压电致动器208产生的电压而生成，因而系统200迅速抑制了机械振动。

[0042] 设置的数据存储器212保存传感器206监视的信息，与压电致动器208相互转发的电压和控制元件204转发的相应控制命令，这类信息可编成多种尺寸的数据表供控制元件204查询。因控制元件204能速查数据存储器212里的数据表，在特定情况下决定合适的动作，故能更有效地控制龙门架(未示出)和压电致动器208。例如，数据表包含合适的控制命令和与特定位置和减速度关联的电压电平，当传感器206把龙门架横杆202的位置与减速度转发给控制元件204时，后者就查询数据存储器212并分析数据表，取出合适的控制命令与电压供给压电致动器208，改善了抑制与横杆202关联的机械振动。

[0043] 虽然，该数据存储器例如可以是易失或非易失存储器，或包括这二者。举例说(但不限制)，非易失存储器包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦ROM(EEPROM)或闪耀存储器。易失存储器包括用作外部高速缓存器的随机存取存储器(RAM)。举个例但不作限制，RAM有多种形式，诸如同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、二倍数据速率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路DRAM(SLDRAM)和直接RambusRAAM(DRRAM)。本系统与方法的数据存储器包括但不限于这些和任何其它合适的存储器种类。虽然图2的系统200应用了龙门架横杆202，但应理解，可用任一合适的希望抑制与其关联的机械振动的机械设备代替该横杆。例如本发明可主动抑制与电机、发电机、外壳、轨道、导轨、传送带、平台、夹盘、泵或任一其它受振动的机械设备关联的机械振动。

[0044] 现在参考图3，图示的系统300可根据龙门架横杆302的加减速和启/停抑制与横杆302关联的机械振动。横杆302响应于控制元件304转发的控制命令，驱动机构(如一个或多个线性电机)利用控制命令按需定位与移动横杆302。至少一个压电致动器306被选用于横杆302，接收来自与控制元件304一起工作的电压源的电压。在横杆302加减速和启/停期间，根据压电致动器306的压力和/或应力，压电致动器306产生一电压。电压被控制元件304接收，用于确定对压电致动器306产生的一定量的变形。电压源308转发使压电致动器306变形的电压，以抑制对横杆302的机械振动。

[0045] 用一个或多个传感器310监视横杆302诸参数，如速度、位置、加速度等，被监视参数可与反馈或前馈控制系统一起使用。还设置一分类机312，利用传感器310监视的信息和分别提供给横杆302和压电致动器306的驱动机构的控制命令与相应电压，严格控制该系统并减缓过冲。分类机312观察系统300，“学习”系统300在一段时间的操作能力，从而在模压302给出的特定检出参数下，导出加给压电致动器306的合适电压。之后，分类机312与控制fqrw304共同控制龙门架而没有传感器延迟(例如分类机312预测龙门架操作，并把预测转发给控制元件304，从而减轻了传感器310固有的延迟)。

[0046] 现在参考图4，图示方法400可抑制与各种机械设备关联的机械振动。为了简化，该法被图示和描述成一系列动作，但应理解，本发明显然不限于该动作顺序，根据本发明，某些动作以不同顺序和/或与图示并描述的其它动作同时发生。例如本领域的技术人员显然明白，诸如在状态图中，可将某种方法表示为一系列相互有关的状态或事件。再者，实现本发明方法不一定需要所有图示的动作。

[0047] 在402，接收操作机械设备(如龙门架)的命令。根据本发明的一个方面，命令可由用户人工发出(如用户通过杠杆、按钮、急停开关等直接操作该机械设备)，例如用户通过指挥龙门架以人工方式定位附接于横杆的光学观察机构，或者计算元件转发适用于其它机械设备操纵动作的预定命令。根据本发明另一个方面，检测某些加速度、位置、速度等后，分析数据表，得出适合当前工作状态的命令。另可根据与机械设备相关的当前检出的参数(如位置、加速度、速度、期望的停止位置等)，用控制元件产生命令。控制元件可应用开/闭环控制系统、PID控制器、反馈和/或前馈算法、人工智能技术等。机械设备响应于命令而工作。

[0048] 在404，检测有关机械设备当前状态的参数，如用加速度计决定至少一部分机械设备的当前加速度。为测定多种其它参数如速度、位置、温度等，可使用各种传感器。另外，可用一个或多个传感器监视与一台机械设备如龙门架横杆有关的在停机时出现的惯性力，例如对横杆选用压电致动器，在特定位置加到压电致动器的力产生识别当前力如线性电机停转的惯性力)的大小与方向的发送电压。监视该电压可确定压电致动器所需变形的幅度与方向，迅速抑制对横杆的机械振动。

[0049] 在406，对压电致动器加一定电压量，期望抑制与机械设备关联的机械振动。适当幅度的电压加在压电致动器的特定位置，造成压电致动器按期望的方向(如与惯性力方向相反)变形，从而产生迅速抑制机械的阻尼力。例如，惯性力使机械振动发生在突然停止的横杆上，对选用于机械设备的压电致动器加电压，以抑制与这种机械设备关联的机械振动。

[0050] 图5和6示出主动抑制与龙门架横杆关联的机械振动的方法，但应理解，本方法的一个或多个方面可应用于受机械振动的任何合适的机械设备。现在只参照图5，图示的流程图500示出一种抑制龙门架横杆里的机械振动的方法。在502，提供含横杆的龙门架。由于特定应用要求更长的横杆，横杆上的机械成为问题，例如市售的等离子体屏电视的屏尺寸变得很大(如超过60英寸或1.524米)，不监视表面质量，在这类屏上用龙门架(与横杆)精密地定位工具，而工具的过度振动会损害监视应用的完整性，延长完成应用所需的时间，还会损坏监视工具。因此，希望有效地抑制横杆里的机械振动。

[0051] 在504，对横杆选用压电致动器。在确定应用于横杆的压电致动器数量和确定压电致动器在横杆上的位置时，要考虑经验数据、横杆的尺寸与材料、压电致动器种类、应用场合等因素。根据本发明一个方面，压电致动器包括一般配方为(Pb1-xLax)(ZryTi1-y)1-(x/4)O3的Nb掺杂的PLZT，其中x约0.07，y约0.60。根据本发明另一个方面，可对横杆102选用一a+般配方为(Pb1-xLax)(ZryTi1-y)1-(x/4)-zM 4z/aO3的PLZT陶瓷，其中x约0.04-0.05，y约0.52～+
0.58，z约0.04～0.06，M为Nb与Ta的组合，a 分别是Nb与Ta的原子价。另一例PLZT陶瓷具有摩尔比分别为4.5、55与45(4.5/55/45)的镧、锆与钽，形成带Nb与Ta掺杂剂的(Pb0.55La0.045)(Zr0.55Ti0.45)0.93875O3，添加了附加的4～6摩尔％，较佳为2.5摩尔％Nb和2.5摩尔％Ta。虽然上述压电陶瓷可用于方法500，但应理解，具有足够压电特性(如在特定电压下有足够的位移/力)的任何压电材料都可使用。

[0052] 在506，操纵龙门架。龙门架可按预定程度自动操作，由用户人工操纵，或二者结合。在一般龙门架操作中，横杆将在平表面上方移动工具，但应理解，可用该龙门架对工具作三维定位(如横杆可以三维移动)。在508，检测横杆的机械振动。根据本发明一个方面，可用压电致动器和/或其它压电装置检测横杆的机械振动，例如压电装置在遭受压力和/或应力时就输出电压，因此可监视压电装置的输出电压而测定压力和/或应力量，以后再用这些压力和/或应力测量值确定横杆上出现的机械振动量。另外，可用各种其它传感器检测横杆的机械谐振量，例如可对横杆上不同的位置选用能测定位置、加速度、减速度、速度等的传感器，之后用传感器合成元件测定与横杆关联的机械振动。

[0053] 在510，通过对先前用于横杆的压电致动器加一定电压，抑制检出的机械振动。向压电致动器加电压可使其变形，而这些变形与高力度(比普通致动器高得多)关联。例如在40英寸(1.016米)的龙门架横杆上，向压电致动器加5kV/cm的电场，可形成的300微英寸(7620微米)的谐振位移能力，因而能产生与机械振动时的力方向相反的变形，有效地抑制了这种机械振动。

[0054] 现在参照图6，图示方法可抑制与龙门架横杆关联的机械振动。在602，对横杆选用压电致动器。根据本发明一个方面，压电致动器包括陶瓷PLZT，但应理解，可对横杆应用压电特性充分的任一压电致动器、在604，按特定应用操纵横杆，这种操纵包括突然启/停、转向或会造成横杆内机械振动的其它运动。在606，监视压电致动器输出的电压。龙门架操作时，压电致动器会受压力和/或应力，并由此产生电压，因而压电致动器输出的电压经监视，可用于测定横杆上的机械振动量。

[0055] 在608，至少部分根据压电致动器输出的电压，对其加电压，例如压电致动器输出的检出电压能指示横杆内某种机械振动程度，控制元件监视检出电压，之后对压电致动器选加电压，造成致动器内特定的变形程度。该变形造成横杆位移，有效抑制了与之关联的机械振动。还应理解，在检测压力和/或应力反变形以抑制机械振动方面，可应用不同的压电致动器，例如用第一组压电致动器监视在其上出现的压力和/或应力，而用第二组压电致动器接收根据监视的压力和/或应力算出的电压，以抑制机械振动。

[0056] 现在参考图7，图示为根据本发明一个方面的示例龙门架700。龙门架700包括一对能沿导轨704以x方向移到期望位置的线性电机702，线性电机702是一移动元件，导轨704是包含多块磁铁(未示出)的元件。该例中，线性电机702与导轨704相结合，本身就是一台线性电机。该对线性电机702把横杆706传输到所需位置，对横杆706应用了多个压电致动器708。虽在横杆706相对两侧分别示出了多个压电致动器708，但应理解，本主体发明也设想过能加力而抑制与横杆706关联的机械振动的任一压电致动器708的配置，例如横杆形状与应用的不同，要求对压电致动器作不同的定位，以便有效地抑制与横杆706关联的机械振动。

[0057] 根据本发明一个方面，先沿正x方向运行的线性电机702，为把横杆706的中心定位于X1，希望它停下来。停下后，横杆706受机械振动，其最大振幅由虚线710与712示出。由于惯性力和横杆706的质量、长度、固有柔性等，横杆706上有大量机械振动。对横杆706选用多个压电致动器708，按其检出的压力和/或应力抑制横杆的机械振动。压电致动器
708的尺寸与定位合适，产生的变形能迅速抑制留于横杆706上的机械振动(如箭头指示压电致动器708变形的方向)。尽管横杆706的机械振动以一维(x维度)示出，但已知机械振动存在于三个维度。应该理解，选用于横杆706的压电致动器708能以三个维度同时抑制机械振动，例如应用于横杆的压电致动器708能检测三维的压力和/或应力，经变形而抵抗这种应力(如抑制一维或多维的机械振动)。

[0058] 参考图8，图示为与龙门架横杆706(图7)上一样定地点关联的机械振动的示例曲线800。在时刻T0，在期望的位置X1突然阻止横杆706移动，惯性力造成机械振动，振动最大幅度出现在时刻T1和位置X2。随着时间消逝，机械振动在继续，但幅度减小。但应用龙门架的应用，若缩短稳定时间，则处理量更大，例如若无合适的抑制机构，则应用横杆706的应用被迫保持停机，直到振幅减至一阈值。再者，希望基本上抑制横杆706里的振动。在敏感的应用中，横杆706内明显的振动会使应用无效，损坏负载(如视频监视器)，损害应用质量等。

[0059] 现参照图9，图示的示例曲线900表示，经压电致动器708(图7)加的力可抵消与横杆706关联的机械振动。在时刻T0，横杆706突然停止。产生最大幅度为X2的惯性力。根据本发明一个方面，压电致动器708变形，通过几乎在发生机械振动的同时施加基本上同样幅度的反力，大体上抵消了机械振动。例如在惯性力造成幅度为X2的振动的时刻T1，压电致动器708变形而在时刻T1提供幅度为-X2的反力。传感器、分类机、数据表和压电致动器708可单独或一起使压电致动器708变形，在一定时刻提供一定幅度的压力。

[0060] 现参考图10，图中示出龙门架横杆1000中受机械振动的一部分。例如，类似于横杆1000的横杆，长40～100英寸(1.016～2.54米)，至50～150磅(22.68～68.04千克)。这些长度与重量仅作示例，并不限制所附权利要求对此规定的范围。一般横杆受到的载运负载为15～80磅(6.80～36.29千克)，通常对机械振动很敏感，例如与横杆1000关联的工具用来监视等离子体屏电视。根据本发明一个方面，压电致动器(未示出)根据特定应用被定位在横杆1000上，例如可将压电致动器置于孔1002、1004和/或1006内，抑制与横杆1000关联的机械谐振。另外，可将压电致动器定位在横杆1000靠近其突出部1010与1012的表面1008上，或横杆1000的任一其它位置上，以利抑制与横杆1000关联的机械振动。

[0061] 现参照图11，图示曲线1100表示本发明应用的传感器输出。用来获得曲线1100示出的数据的传感器是PLZT陶瓷板，其厚度为0.15厘米，位于40英寸(1.016米)龙门架横杆的中心。移动横杆，监视中心输出的电压。如曲线1100所示，传感器输出电压与横杆位移存在近似线性的关系。而且传感器输出实际上无噪声，可保证精确地计算一部分横杆的位移。另因传感器输出电压直接正比于PLZT陶瓷板厚度，容易使用不同厚度的板。

[0062] 参考图12，图示曲线1200示出传感器输出电压与横杆上传感器位置间的关系。用来获得取曲线1200数据的横杆长40英寸(1.016米)，在获取建立曲线1200的数据方面，使用的传感器是厚0.15厘米的PLZT陶瓷板。这些传感器沿横杆长度排成一阵列，因而由曲线1200可断定，该传感器阵列的覆盖横杆的38英寸(0.965米)。输出电压在位移最大的横杆中心最大，在位移量最小的横杆端部最低。

[0063] 现参照图13，图示曲线1300示出龙门架横杆中相对于压电致动器阵列长度所实现的位移量。该压电致动器阵列包括一系列一起对准横杆中心并继续朝外的压电致动器，因而在没有压电致动器的地方，横杆无位移。在横杆中心至多20％被压电致动器覆盖的地方，横杆位移约100微英寸(2540微米)。另通过察看曲线1300可以断定，最外面的压电致动器对横杆位移的贡献最小。

[0064] 参照图14，实现本发明诸方面的示例环境1410包括计算机1412，例如本发明使用的控制元件可利用计算机1412控制龙门架操作，并控制对选用于该龙门架的压电致动器施加的电压量。计算机1412包括处理单元1414、系统存储器1416与系统总线1418。系统总线1418把包括但不限于系统存储器1416的系统元件耦合至处理单元1414。处理单元1414可以是任一种现有的处理器，也可使用双微处理器和其它多处理器结构。

[0065] 系统总线1418可以是若干种总线结构包括存储器总线或存储器控制器、外设总线外部总线和/或应用多种现有总线结构任一种的本机总线的任一种，而现有总线结构包括但不限于11位总线、工业标准结构(ISA)、微通道结构(MSA)、扩展型ISA(EISA)、智能驱动电子设备(IDE)、VESA本机总线(VLB)、外围元件互连(PCI)、通用串行总线(USB)、高级图示端口(AGP)、个人计算机存储卡国际联合总线(PCMCIA)与小型计算机系统接口(SCSI)。

[0066] 系统存储器1416包括易失存储器1420与非易失存储器1422。基本输入/输出系统(BIOS)被存入非易失存储器1422，包含在计算机1412内诸元件之间诸如在启动时传递信息的基本子程序。举例但不作限制，非易失存储器1422包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦ROM(EEPROM)或闪耀存储器。易失存储器1420包括用作外部高速缓存器的RAM。举例但不作限制，RAM有多种形式，诸如SRAM、DRAM、SDRAM、DDR SDRAM、ESDRAM、SLDRAM与DRRAM。

[0067] 计算机1412还包括可卸/不可卸、易失/非易失的计算机存储媒体，如图14示出一盘片存储器1424，它包括但不限于以下设备：磁盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、Jaz驱动器、Zip驱动器、LS-100驱动器、闪耀存储卡或存储器棒。此外，盘片存储器1424还包括独立的或结合其它存储媒体的存储媒体，包括但不限于光盘驱动器，诸如小盘ROM装置(CD-ROM)、CD可记录驱动器(CD-R驱动器)、CD可至写驱动器(CD-RW驱动器)或数字多用途盘ROM驱动器(DVD-ROM)。为便于盘存储器1424与系统总线1418的连接，通常使用可卸或不可卸接口，如接口1426。

[0068] 图14清楚地描绘了在用户与合适操作环境1410中描述的基本计算机资源之间当作媒介物软件，包括操作系统1428。可存储在盘存器1424上的操作系统1428可控制和分配计算机系统1412的资源。系统应用程序1430利用操作系统1428通过程序模块1432和存入系统存储器1416里或存在盘存器1424上的程序数据1434管理资源。显然，本发明可用各种操作系统或操作系统的组合来实施。

[0069] 用户经输入设备1436把命令或信息送入计算机1412。输入设备1436包括但不限于指示设备，诸如鼠标、转球、触针、触板、键盘、话筒、操纵杆、游戏板、卫星天线、扫描仪、电视调谐卡、数据相机、数字电视摄像机、网络相机等。种种输入设备经接口端1438通过系统总线接至处理单元1414。接口端1438通过系统总线接至处理单元1414。接口端1438包括例如串口、平行口、游戏口通用串行总线(USB)。输出设备1440把某些同类端口用作输入设备1436，因此，例如可用USB端口向计算机1412输入，并把信息从计算机1412输出给输出设备1440。设置的输出接合器1442表明，在其它输出设备1440当中，有些输出设备1440如监视器、喇叭与打印机等要求专用的接合器。举例但不作限制，输出接合器1442包括普像卡，在输出设备1440与系统总线1418之间提供连接。应该指出，其它设备和/或设备的系统可提供输入与输出二种功能，诸如远地计算机1444。

[0070] 计算机1412可工作于对一台或多台远地计算机诸如远地计算机1444应用逻辑连接的联网环境。远地计算机1444可以是个人计算机、服务器、路由器、网络PC、工作站、微机基电器、同等设备或其它公共网络节点等，通常包括许多和所有对计算机1412描述的元件。为了简便，与远地计算机1444只一起示出存储设备1446。远地计算机1444经网接口1448在逻辑上接计算机1412，再通过通信连接线1450在物理上连接。网接口1448包括局域网(LAN)与广域网(WAN)等通信网。LAN技术包括光纤分布数据接口(FDDI)、铜线分布型数据接口(CDDI)、以太网/IEEE 1102.3、令牌环网/IEEE 1102.5等。WAN技术包括但不限于点对点链路。如集成型服务数字网(ISON)及其突型等线路切换网、分组切换网和数字用户线路(DSL)。

[0071] 通信连接1450指用于网接口1448与总线1418相接的硬软件。虽然为了清楚而将通信连接示在计算机1412里面，但它还可外接计算机1412。出于示例目的，连接网接口1448必需的硬软件包括各种内外部技术，诸如包括常规电话级调制解调器，电缆调制解调器与DSL调制解调器的各种调制解调器、ISDN接合器和以太网卡。

[0072] 上述内容包括若干本发明的实例。当然，为描述本发明，不可到描述诸元件或方法的每一种可以设想的组合，但本领域的技术人员知道，本发明的其它许多组合与变更是可能的。因此，本发明包括所有落在所附权利要求的精神与范围内的更改、修正与变型。另外，在详述或权利要求中使用的术语“包括”表示包括一切，类似于术语“包含”，在权利要求中用作过渡性词的，解释为“包含”。

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