在線可配置的振動主動控制系統(tǒng)小型化研究.pdf

1、基于智能結(jié)構(gòu)概念的振動主動控制是目前振動工程領(lǐng)域研究的熱點之一，在航空航天領(lǐng)域中有著廣闊的應(yīng)用前景。而振動主動控制的小型化是現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)特別是航天技術(shù)發(fā)展的迫切需要。 本文對智能結(jié)構(gòu)振動主動控制系統(tǒng)的小型化、集成化做了深入的研究。該系統(tǒng)的主要組成部分包括壓電變壓器的DC-DC 升壓、功率放大器部分、控制系統(tǒng)的通信部分等。 首先介紹了壓電變壓器的DC-DC 升壓原理及實現(xiàn)，從壓電變壓器的機電特性入手研究了壓電變壓器在負(fù)載阻

2、抗變化的情況下，通過調(diào)整DSP 輸出驅(qū)動波形的頻率使得壓電變壓器的升壓比保持不變從而使得壓電變壓器的輸出的電壓保持不變。 其次設(shè)計了小型功率放大器的硬件。主要采用PWM 和數(shù)字信號處理技術(shù)。DSP根據(jù)AD 采集的小信號計算出對應(yīng)的PWM 波形驅(qū)動全橋逆變電路，使得壓電變壓器的DC-DC 升壓部分輸出的高壓逆變，在通過LPF 變成幅值放大頻率相位不變的放大信號，此時的系統(tǒng)僅作為功率放大器。在DSP 中加入自適應(yīng)控制算法，通過自適應(yīng)

3、算法輸出對應(yīng)的控制PWM 波形，驅(qū)動全橋逆變電路輸出高壓控制來驅(qū)動壓電驅(qū)動器，使得被控對象的振幅減弱，則本系統(tǒng)就變成了振動主動控制系統(tǒng)。其中，自適應(yīng)控制算法將在以后的研究中加入，本論文主要實現(xiàn)功率放大功能和通過主機進行在線配置功能。 設(shè)計了控制系統(tǒng)的通信部分和DSP 外部程序加載BOOTLOADER 的實現(xiàn)。通信部分主要分為USB 通信和SCI 通信。同時SCI 作為外部程序加載接口還可以作為數(shù)據(jù)通信使用，可以實時將AD 采集到