壓電式送料器驅動電源設計與速度控制研究.pdf

1、壓電式送料器具有噪聲小、無磁干擾、體積小、響應速度快等特點，因而在薄、輕、細的精密零部件自動化輸送方面得到廣泛地運用。然而，國內(nèi)壓電式送料器研究起步較晚，其電源驅動技術不夠成熟，如電源穩(wěn)定性和效率仍低于國外技術水平。而且國內(nèi)對物料恒速輸送場合的振動控制方面研究少，僅外接昂貴的振幅傳感器作為諧振運動檢測部件，而未從軟件算法中實現(xiàn)振動控制。因此，本文研究對國內(nèi)壓電式送料器的電源驅動技術發(fā)展具有重要指導意義。文中設計出一款工作穩(wěn)定且性價比高的

2、驅動電源，并提出送料速度恒定振動控制算法。
　　根據(jù)壓電式送料器驅動電源的指標需求，采用ARM單片機作為控制器，使用uC/OS-Ⅱ嵌入操作系統(tǒng)對其任務和內(nèi)存管理，并結合逆變器思想設計出一款幅值與頻率均可調、多種保護、人員交互等功能的驅動電源，也為送料速度恒定控制研究提供硬件平臺。其中幅值調節(jié)采用DAC控制開關電源輸出電壓也就是控制逆變電路中直流輸入電壓得到，頻率調節(jié)采用SPWM控制技術控制逆變電路中功率開關管的通斷頻率得到。并進一

3、步搭建自動輸送簡易平臺，通過長時間驅動壓電式送料器輸送3528封裝大小的貼片式 LED實驗。實驗表明該系統(tǒng)輸出波形穩(wěn)定平滑，發(fā)熱量少，壓電式送料器能夠長時間穩(wěn)定工作。
　　根據(jù)振動控制理論建立壓電式送料器動力學模型，利用頻率特性法得到其位移與頻率之間的數(shù)學關系式和系統(tǒng)傳遞函數(shù)，為系統(tǒng)振動控制提供精確的數(shù)學模型?？紤]送料器位移振幅與送料速度之間的近似線性關系，將 PID算法運用到系統(tǒng)振動控制，系統(tǒng)可隨諧振頻率變化實時調節(jié)驅動頻率，使