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文檔簡介
1、超聲電機(USM)是上世紀80年代發(fā)展起來的一種全新概念的特種電機。它利用壓電材料的逆壓電效應,使定子在超聲頻域內振動,并通過定轉子之間的摩擦得到運動和力矩。與傳統(tǒng)電磁電機相比,超聲電機具有低速大轉矩、無需齒輪減速機構、響應快和斷電自鎖等優(yōu)點,目前已經(jīng)在航空航天、機器人等高科技領域得到了應用。
超聲電機對控制信號的響應極為迅速,當電機進行速度切換時,如果不對這個變化過程進行一定的控制規(guī)劃,則可能出現(xiàn)加速度過大甚至不連續(xù)而產生沖
2、擊的情況。當電機工作在需要頻繁快速地進行高低速切換的場合時,這種影響更是不可忽視。本文從控制加加速度的角度出發(fā),設計并實現(xiàn)了三種超聲電機加減速方案。
本文的主要內容是:
首先,介紹了超聲電機的特點、發(fā)展歷史以及當前研究現(xiàn)狀;介紹了加加速度的概念,闡述了對超聲電機加減速過程進行規(guī)劃控制的意義。
其次,進行了系統(tǒng)方案設計。為了測量電機在低速段的速度變化細節(jié)而選用T法;為了提高驅動信號的微調分辨率而采用基于DDS
3、技術的驅動方波產生方案;以保證加速度連續(xù)為前提設計了三種速度規(guī)劃曲線,并使用經(jīng)典的PID控制方法進行速度跟蹤,實現(xiàn)對加加速度的間接控制。
再次,對系統(tǒng)進行軟硬件設計。硬件部分包括以光電編碼器為核心的測速模塊,以AD9850、PSoC5以及功率放大電路和匹配電路構成的超聲電機驅動控制器,以MAX232為核心的通信模塊。軟件部分設計了基于Labview的上位機程序和基于PSoC的下位機的程序,上位機主要負責接收數(shù)據(jù)、發(fā)送指令和繪制
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