行波超聲波電機(jī)相移PWM驅(qū)動(dòng)與控制研究.pdf

1、超聲波電機(jī)是一種新型的運(yùn)動(dòng)控制執(zhí)行單元。由于其特殊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)行機(jī)理，使得它具有一些不同于傳統(tǒng)電磁電機(jī)的顯著優(yōu)點(diǎn)。這些特點(diǎn)使其在非連續(xù)和精密運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，因而超聲波電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的研究倍受關(guān)注。但是，超聲波電機(jī)具有很強(qiáng)的時(shí)變非線性，為使其性能得到充分發(fā)揮，必需為之設(shè)計(jì)專門的驅(qū)動(dòng)控制電路和有針對(duì)性的控制策略。
　　 本文首先對(duì)超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路非線性進(jìn)行了詳細(xì)的分析研究，指出了其中存在的控制非線性現(xiàn)象及其緣由

2、，為高性能驅(qū)動(dòng)裝置的合理設(shè)計(jì)及控制非線性的改善提供依據(jù)。基于上述電路非線性分析，設(shè)計(jì)了H橋相移PWM驅(qū)動(dòng)電路以減弱電路導(dǎo)致的控制非線性。設(shè)計(jì)了一種基于CPLD的相移H橋PWM控制信號(hào)發(fā)生器，設(shè)計(jì)了基于CPLD的SPI通信以實(shí)現(xiàn)DSP與PWM信號(hào)發(fā)生器之間的控制信息傳輸，不僅實(shí)現(xiàn)了超聲波電機(jī)對(duì)驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)的特別要求，而且為控制算法的設(shè)計(jì)提供了完全的控制自由度。
　　 在這一數(shù)字化驅(qū)動(dòng)控制硬件平臺(tái)基礎(chǔ)上，本文研究了超聲波電機(jī)的轉(zhuǎn)速閉