直线超声电机的驱动电源与控制系统研究

发布时间：2022-01-08 02:50

　　直线超声电机相比于传统电机具有许多优点:结构体积小、拥有较高的定位精度和停止力矩、可实现精准的定位和驱动、拥有很强的环境适应能力。同时,它可以直接进行直线运动的驱动,减少运动形式转化所造成的误差。因此,它拥有广泛的应用前景,国内外学者也对其新型构型,控制方法展开了众多的研究。由于直线超声电机的驱动控制系统以及相应的控制方法对其运行性能有很大的影响,驱动特性较为复杂,因此本文对直线超声电机的驱动系统以及控制方法进行研究,通过设计制造驱动平台并应用不同的控制方法,来改善直线超声电机的驱动性能以及运行精度。本文首先对所研究的直线超声电机进行分析,并进行实验平台的搭建,分析相应驱动电源与控制系统的设计要求和功能需求。接着进行直线超声电机驱动控制系统的硬件设计。驱动电源电路包括:信号生成与控制电路、功率放大电路以及电压信号采集电路。信号生成与控制电路主要包含DSP和FPGA电路系统以及相关信号处理电路,实现低电压驱动信号的生成。功率放大电路主要包含功率放大器电路,实现驱动信号放大的功能。电压信号采集电路主要包含微控制器电路系统以及模数转换电路,实现对低电压驱动信号的采样以及反馈。接下来进行了嵌入... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同负载力矩下转速与转角之间的关系

图 1-2 实验采用的复合控制的方框图[29]15 年，法国的 Sofiane Ghenna 提出了一种多模态方法对超声电[30]。该研究采用了矢量控制方法对超声电机进行了双闭环控制验提出了一种超声电机的驱动模型，使超声电机可在有扰动的以平稳的运行。16 年，希腊的 Bartzis 教授提出了一种超声电机的可逻辑编程展较为成熟的行波式旋转压电驱动器进行控制，采用了模糊逻的控制参数，进而对输出信号的各项参数进行调控，从而达到果的作用[31]。 2016 年，加拿大的 Mohammad Ali Tavallaei 等人提出了一种针超声电机的运动鲁棒控制，用以解决在压电驱动器在长时间的温度以及其他不稳定因素对驱动器运行精确性和稳定性的影响，其设计的基于微控制器的驱动电源构成如图 1-4。实验表明，，控制系统的误差随温度这一非线性因素的变化减小，可以有超声电机在长期运行中的稳定性。

图 1-2 实验采用的复合控制的方框图[29]，法国的 Sofiane Ghenna 提出了一种多模态方法对超该研究采用了矢量控制方法对超声电机进行了双闭出了一种超声电机的驱动模型，使超声电机可在有扰稳的运行。，希腊的 Bartzis 教授提出了一种超声电机的可逻辑为成熟的行波式旋转压电驱动器进行控制，采用了模制参数，进而对输出信号的各项参数进行调控，从而作用[31]。 年，加拿大的 Mohammad Ali Tavallaei 等人提出了一电机的运动鲁棒控制，用以解决在压电驱动器在长时及其他不稳定因素对驱动器运行精确性和稳定性的计的基于微控制器的驱动电源构成如图 1-4。实验制系统的误差随温度这一非线性因素的变化减小，可电机在长期运行中的稳定性。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]基于径向基神经网络的直线超声电机位置控制[J]. 孙志峻,帅双辉,金家楣,姚志远,黄卫清.  振动.测试与诊断. 2010(06)
[4]超声电机技术的发展和应用[J]. 赵淳生,朱华.  机械制造与自动化. 2008(03)
[5]超声马达发展与应用[J]. 石新军.  现代物理知识. 2005(04)
[6]基于模糊神经网络的超声电机的位置控制[J]. 黄青华,魏守水,赵淳生.  微电机(伺服技术). 2003(06)
[7]面向21世纪的超声电机技术[J]. 赵淳生.  中国工程科学. 2002(02)



本文编号：3575753