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基于dsPIC单片机的超声波电机驱动控制研究
资料介绍
超声波电机是一种具有广泛应用前景的新型直驱微特电机,它通过利用压电陶瓷的逆压电效应完成电能到机械能的转化,具有传统电机所不具备的诸多优点。本文以两相行波型超声波电机的驱动控制技术为研究对象,设计了一种基于dsPIC单片机的超声波电机驱动控制系统。本文的主要研究内容如下:
首先,介绍了超声波电机的特点与分类方法,总结了超声波电机的发展历程、国内外研究现状及应用情况;介绍了超声波电机驱动与控制技术的特点及国内外研究现状;并明确了本文的研究目的与内容。
其次,对行波型超声波电机的结构和运行机理进行了详细的分析;通过分析建立了TRUM60型超声波电机的等效电路模型,并对其模型参数进行了辨识计算,然后将辨识结果与实验结果进行了对比验证;通过使用dsPIC30F3010单片机作为控制器,设计了超声波电机的驱动控制电路,并对控制器外围电路、分频分相电路、光电隔离电路进行了介绍;在分析了超声波电机常见逆变驱动电路优缺点的基础上,设计了一种无变压器式半桥逆变驱动电路,并设计了相匹配的高压直流电源;通过对不同类型超声波电机匹配方法的分析,设计了一种LCC型的超声波电机匹配电路,并对不同LCC电路参数的匹配效果进行了Matlab仿真;介绍了超声波电机常见的速度控制方法和闭环控制策略,设计了一种基于模糊PID控制器的超声电机速度控制系统。
最后,介绍了驱动控制电路的软件设计流程,并搭建了驱动控制电路的实验电路;通过实验研究验证了驱动控制电路的实用性和速度控制策略的有效性。
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