基于超声电机的高精度二维转台控制研究
发布时间：2021-07-26 09:20
转台是一种高精度测量与仿真设备,适用于复杂环境下的高速测量和仿真试验,例如应用于极端环境下的军工业高精度测量,可以弥补传统测量方式的不足,应用于航天器飞行仿真领域,可以极大地提高工作效率,减小安全事故发生概率。当前国内对于高精度转台的研究还处于摸索阶段,所以针对转台的研发对国防及经济建设均具有重大意义。本文设计了基于超声电机的高精度二维转台,提出一种超声电机驱动电路方案,实现超声电机速度稳定可控的目的,实现了转台的测角及控制扫描功能,可配合高精度相位式测距模块实现空间大尺寸非合作目标三维形貌测量。本文以高精度相位式三维形貌测量仪研发为背景,设计了以超声电机与绝对式旋转编码器为核心组件的高精度二维转台系统。转台采用超声电机作为驱动源,实现俯仰方向扫描,并增设精密水平旋转平台为转台提供水平偏转,通过编码器实时测量转台角度位置,控制转台的扫描模式,实现转台扫描测量功能。本课题中二维转台的设计难点有三:一是转台驱动源超声电机运动速度需要稳定可控;二是需要实现编码器高速、精密测角;三是需要实现转台运动模式控制。针对以上问题,本文的主要工作内容如下所示:1、设计高精度二维转台系统,定义转台运动模式...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
6阶有源低通滤波器电路
ADG1413原理图
设计中 FPGA 输出方向控制信号至 INX 引脚，可以实现电机方向控制，设计电路原理图如图 3.23 所示。图3.23 电机方向控制电路SX 引脚作为驱动信号输入引脚，DX 作为驱动信号输出引脚。通过改变 FPGA输出信号 FPGA_CTRO 的电平，决定超声电机 A、B 两相的输入信号相位关系。当FPGA_CTRO=1，D1输出COS波形，D4输出SIN波形，D3、D2关闭；当FPGA_CTRO=0，D3 输出 SIN 波形，D2 输出 COS 波形
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进PI模型的压电陶瓷迟滞特性补偿控制[J]. 于志亮,刘杨,王岩,李松,谭久彬. 仪器仪表学报. 2017(01)
[2]超声波电动机阻抗特性研究[J]. 陈张麒,杨明,董兆鹏. 微特电机. 2016(07)
[3]电子变压器用MnZn铁氧体系列材料[J]. 聂敏,董生玉,孙蒋平,顾张新,邢冰冰,李银传. 磁性材料及器件. 2013(02)
[4]基于AP法选择高频变压器磁心的公式推导及验证[J]. 沙占友,马洪涛. 电源技术应用. 2011(11)
[5]永磁同步电动机的动态神经网络SVPWM控制[J]. 常发,冯旭刚,胡雪峰. 安徽工业大学学报(自然科学版). 2010(03)
[6]通过ENDAT接口获取绝对编码器位置[J]. 刘琳,陈建平. 微电机. 2009(12)
[7]旋转型行波超声电机的等效电路模型[J]. 颜佳佳,阮新波. 中国电机工程学报. 2009(15)
[8]基于PA95功放芯片的压电功率放大器开发[J]. 朱晓锦,曹浩,陆美玉,邵勇. 压电与声光. 2008(05)
[9]一种压电陶瓷执行器动态驱动电源[J]. 丁文明,王代华. 压电与声光. 2008(03)
[10]新型光电轴角编码器的发展与应用[J]. 张世轶,艾华,韩旭东. 长春理工大学学报. 2005(04)
博士论文
[1]高精度标定转台光栅测角系统关键技术研究[D]. 苏东风.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2011
硕士论文
[1]空间小型高精度交流伺服转台的研制[D]. 李哲.哈尔滨工业大学 2016
[2]电动舵机用大功率交流伺服控制及通讯系统的研制[D]. 王京伟.哈尔滨工业大学 2015
[3]超声电机驱动控制技术研究[D]. 赵首帅.哈尔滨工业大学 2014
[4]基于FPGA和ARM设计EnDat2.2接口电路[D]. 孙大海.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2013
[5]基于DDS的超声电机驱动电源的研制[D]. 谭冠龙.电子科技大学 2011
[6]基于PSoC的超声电机驱动电源的研究[D]. 袁志兵.南京航空航天大学 2010
[7]双轴伺服转台控制系统设计及实现[D]. 张嵩.哈尔滨工业大学 2009
[8]基于螺旋电极扭转驱动器的冲击式旋转压电马达[D]. 韩文香.中国科学技术大学 2009
[9]基于C8051F单片机和CANbus的航空三轴伺服转台控制系统的设计与研究[D]. 张照薪.太原理工大学 2008
[10]超声电机用BNT基无铅压电陶瓷的研究[D]. 段志杰.南京航空航天大学 2008
本文编号：3303288
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
6阶有源低通滤波器电路
ADG1413原理图
设计中 FPGA 输出方向控制信号至 INX 引脚，可以实现电机方向控制，设计电路原理图如图 3.23 所示。图3.23 电机方向控制电路SX 引脚作为驱动信号输入引脚，DX 作为驱动信号输出引脚。通过改变 FPGA输出信号 FPGA_CTRO 的电平，决定超声电机 A、B 两相的输入信号相位关系。当FPGA_CTRO=1，D1输出COS波形，D4输出SIN波形，D3、D2关闭；当FPGA_CTRO=0，D3 输出 SIN 波形，D2 输出 COS 波形
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进PI模型的压电陶瓷迟滞特性补偿控制[J]. 于志亮,刘杨,王岩,李松,谭久彬. 仪器仪表学报. 2017(01)
[2]超声波电动机阻抗特性研究[J]. 陈张麒,杨明,董兆鹏. 微特电机. 2016(07)
[3]电子变压器用MnZn铁氧体系列材料[J]. 聂敏,董生玉,孙蒋平,顾张新,邢冰冰,李银传. 磁性材料及器件. 2013(02)
[4]基于AP法选择高频变压器磁心的公式推导及验证[J]. 沙占友,马洪涛. 电源技术应用. 2011(11)
[5]永磁同步电动机的动态神经网络SVPWM控制[J]. 常发,冯旭刚,胡雪峰. 安徽工业大学学报(自然科学版). 2010(03)
[6]通过ENDAT接口获取绝对编码器位置[J]. 刘琳,陈建平. 微电机. 2009(12)
[7]旋转型行波超声电机的等效电路模型[J]. 颜佳佳,阮新波. 中国电机工程学报. 2009(15)
[8]基于PA95功放芯片的压电功率放大器开发[J]. 朱晓锦,曹浩,陆美玉,邵勇. 压电与声光. 2008(05)
[9]一种压电陶瓷执行器动态驱动电源[J]. 丁文明,王代华. 压电与声光. 2008(03)
[10]新型光电轴角编码器的发展与应用[J]. 张世轶,艾华,韩旭东. 长春理工大学学报. 2005(04)
博士论文
[1]高精度标定转台光栅测角系统关键技术研究[D]. 苏东风.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2011
硕士论文
[1]空间小型高精度交流伺服转台的研制[D]. 李哲.哈尔滨工业大学 2016
[2]电动舵机用大功率交流伺服控制及通讯系统的研制[D]. 王京伟.哈尔滨工业大学 2015
[3]超声电机驱动控制技术研究[D]. 赵首帅.哈尔滨工业大学 2014
[4]基于FPGA和ARM设计EnDat2.2接口电路[D]. 孙大海.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2013
[5]基于DDS的超声电机驱动电源的研制[D]. 谭冠龙.电子科技大学 2011
[6]基于PSoC的超声电机驱动电源的研究[D]. 袁志兵.南京航空航天大学 2010
[7]双轴伺服转台控制系统设计及实现[D]. 张嵩.哈尔滨工业大学 2009
[8]基于螺旋电极扭转驱动器的冲击式旋转压电马达[D]. 韩文香.中国科学技术大学 2009
[9]基于C8051F单片机和CANbus的航空三轴伺服转台控制系统的设计与研究[D]. 张照薪.太原理工大学 2008
[10]超声电机用BNT基无铅压电陶瓷的研究[D]. 段志杰.南京航空航天大学 2008
本文编号：3303288
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