磁場同步跟隨式電磁懸浮微驅(qū)動器的驅(qū)動方法研究.pdf

1、隨著微/納米科學技術(shù)的快速發(fā)展，在微機電系統(tǒng)、生物工程、分子原子操縱等領(lǐng)域中，迫切需要具有高操作精度的微運動系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的微驅(qū)動器相比，電磁懸浮式微驅(qū)動器具有單一驅(qū)動模式能實現(xiàn)多自由度、大范圍運動的突出優(yōu)點，因此在精密儀器加工、醫(yī)學等領(lǐng)域擁有著巨大的市場潛力和廣闊的應用前景。
　　 本論文首先介紹了電磁懸浮式微驅(qū)動器的原理并進行了運動狀態(tài)分析；再通過設(shè)計驅(qū)動電路為微驅(qū)動器提供合適的功率來驅(qū)動微驅(qū)動器進行多自由度微運動；最后為了使

2、微驅(qū)動器在運動過程中保持穩(wěn)定，設(shè)計了同步跟隨電路通過快速改變通電模式達到磁場同步跟隨，實現(xiàn)微驅(qū)動器的跟隨微運動。在理論分析方面，應用傅立葉級數(shù)表示法、矢量磁位法和麥克斯韋張量法對磁場同步跟隨原理進行分析，建立電磁懸浮式微驅(qū)動器特征參數(shù)的數(shù)學模型，得出了懸浮驅(qū)動力、電流和氣隙的理論關(guān)系曲線。在驅(qū)動方面，本論文采用了線性功率放大的電壓驅(qū)動方案，并設(shè)計了以PA12A為核心的驅(qū)動電路，經(jīng)過實驗和誤差分析，該驅(qū)動電路無論在性能方面還是長時間工作方

3、面都優(yōu)于以LM1875為核心的電流型放大驅(qū)動電路，具體表現(xiàn)在負載穩(wěn)定度、輸出紋波、電流線性度等方面有著良好的效果。在同步跟隨方面，本論文采用了多路同步觸發(fā)控制方案，將CPLD同步觸發(fā)電路與變壓器同步觸發(fā)電路進行了理論比較，在相同的條件下，CPLD同步觸發(fā)具有更高的靈活性、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點。本論文采用了CPLD同步觸發(fā)，無論在響應速度上，還是在觸發(fā)的同步性都能滿足電磁懸浮式微驅(qū)動器的需要。
　　 最后，經(jīng)過對電磁懸浮式微驅(qū)動器進行了