Abstract FR:

L'élargissement croissant du champ d'application des actionneurs électromécaniques de dimension centimétrique ou millimétrique conduit aujourd'hui logiquement à envisager la mise en oeuvre de concepts innovants visant à satisfaire de nouveaux types de cahiers des charges vis à vis desquels les technologies classiques sont souvent peu adaptées. Or, les développements récents des matériaux électroactifs (matériaux piézoélectriques, magnétostrictifs, voire à mémoire de forme) ouvrent la voie à de nouveaux concepts de conversion électromécanique de l'énergie susceptibles de relever les défis technologiques émanant de domaines variés (áéronautique, génie bio-médical,. . . ). Le présent travail concerne l'étude et la mise au point d'une structure d'actionneur piézoélectrique réalisant un positionnement dans le plan selon trois degrés de liberté (deux translations et une rotation). Après avoir effectué succintement quelques rappels relatifs à la conversion électromécanique de l'énergie par effet piézoélectrique, le premier chapitre présente les principes généraux sur lesquels reposent différents types de moteurs linéaires piézoélectriques déjà existants susceptibles d'être mis à profit. Le second chapitre présente l'architecture électromécanique retenue, à savoir un transducteur piézoélectrique à onde stationnaire. Les principes sur lesquels repose l'entraînement par onde stationnaire étant préalablement analysés, la solution innovante proposée est alors introduite et validée expérimentalement. Au cours du troisième chapitre, le comportement électromécanique global du dispositif est caractérisé grâce à une modélisation par schéma électromécanique équivalent, dans un premier temps, puis grâce à une modélisation semi-analytique en régime dynamique (approche lagrangienne). Le dernier chapitre est enfin consacré à la mise en oeuvre puis à l'expérimentation du concept d'actionneur associé à son électronique d'alimentation et de commande.