基于超聲電機的高精度二維轉(zhuǎn)臺控制研究
發(fā)布時間:2021-07-26 09:20
轉(zhuǎn)臺是一種高精度測量與仿真設(shè)備,適用于復(fù)雜環(huán)境下的高速測量和仿真試驗,例如應(yīng)用于極端環(huán)境下的軍工業(yè)高精度測量,可以彌補傳統(tǒng)測量方式的不足,應(yīng)用于航天器飛行仿真領(lǐng)域,可以極大地提高工作效率,減小安全事故發(fā)生概率。當前國內(nèi)對于高精度轉(zhuǎn)臺的研究還處于摸索階段,所以針對轉(zhuǎn)臺的研發(fā)對國防及經(jīng)濟建設(shè)均具有重大意義。本文設(shè)計了基于超聲電機的高精度二維轉(zhuǎn)臺,提出一種超聲電機驅(qū)動電路方案,實現(xiàn)超聲電機速度穩(wěn)定可控的目的,實現(xiàn)了轉(zhuǎn)臺的測角及控制掃描功能,可配合高精度相位式測距模塊實現(xiàn)空間大尺寸非合作目標三維形貌測量。本文以高精度相位式三維形貌測量儀研發(fā)為背景,設(shè)計了以超聲電機與絕對式旋轉(zhuǎn)編碼器為核心組件的高精度二維轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)。轉(zhuǎn)臺采用超聲電機作為驅(qū)動源,實現(xiàn)俯仰方向掃描,并增設(shè)精密水平旋轉(zhuǎn)平臺為轉(zhuǎn)臺提供水平偏轉(zhuǎn),通過編碼器實時測量轉(zhuǎn)臺角度位置,控制轉(zhuǎn)臺的掃描模式,實現(xiàn)轉(zhuǎn)臺掃描測量功能。本課題中二維轉(zhuǎn)臺的設(shè)計難點有三:一是轉(zhuǎn)臺驅(qū)動源超聲電機運動速度需要穩(wěn)定可控;二是需要實現(xiàn)編碼器高速、精密測角;三是需要實現(xiàn)轉(zhuǎn)臺運動模式控制。針對以上問題,本文的主要工作內(nèi)容如下所示:1、設(shè)計高精度二維轉(zhuǎn)臺系統(tǒng),定義轉(zhuǎn)臺運動模式...
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
6階有源低通濾波器電路
ADG1413原理圖
設(shè)計中 FPGA 輸出方向控制信號至 INX 引腳,可以實現(xiàn)電機方向控制,設(shè)計電路原理圖如圖 3.23 所示。圖3.23 電機方向控制電路SX 引腳作為驅(qū)動信號輸入引腳,DX 作為驅(qū)動信號輸出引腳。通過改變 FPGA輸出信號 FPGA_CTRO 的電平,決定超聲電機 A、B 兩相的輸入信號相位關(guān)系。當FPGA_CTRO=1,D1輸出COS波形,D4輸出SIN波形,D3、D2關(guān)閉;當FPGA_CTRO=0,D3 輸出 SIN 波形,D2 輸出 COS 波形
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于改進PI模型的壓電陶瓷遲滯特性補償控制[J]. 于志亮,劉楊,王巖,李松,譚久彬. 儀器儀表學(xué)報. 2017(01)
[2]超聲波電動機阻抗特性研究[J]. 陳張麒,楊明,董兆鵬. 微特電機. 2016(07)
[3]電子變壓器用MnZn鐵氧體系列材料[J]. 聶敏,董生玉,孫蔣平,顧張新,邢冰冰,李銀傳. 磁性材料及器件. 2013(02)
[4]基于AP法選擇高頻變壓器磁心的公式推導(dǎo)及驗證[J]. 沙占友,馬洪濤. 電源技術(shù)應(yīng)用. 2011(11)
[5]永磁同步電動機的動態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)SVPWM控制[J]. 常發(fā),馮旭剛,胡雪峰. 安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(03)
[6]通過ENDAT接口獲取絕對編碼器位置[J]. 劉琳,陳建平. 微電機. 2009(12)
[7]旋轉(zhuǎn)型行波超聲電機的等效電路模型[J]. 顏佳佳,阮新波. 中國電機工程學(xué)報. 2009(15)
[8]基于PA95功放芯片的壓電功率放大器開發(fā)[J]. 朱曉錦,曹浩,陸美玉,邵勇. 壓電與聲光. 2008(05)
[9]一種壓電陶瓷執(zhí)行器動態(tài)驅(qū)動電源[J]. 丁文明,王代華. 壓電與聲光. 2008(03)
[10]新型光電軸角編碼器的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 張世軼,艾華,韓旭東. 長春理工大學(xué)學(xué)報. 2005(04)
博士論文
[1]高精度標定轉(zhuǎn)臺光柵測角系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 蘇東風.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機械與物理研究所) 2011
碩士論文
[1]空間小型高精度交流伺服轉(zhuǎn)臺的研制[D]. 李哲.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]電動舵機用大功率交流伺服控制及通訊系統(tǒng)的研制[D]. 王京偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]超聲電機驅(qū)動控制技術(shù)研究[D]. 趙首帥.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[4]基于FPGA和ARM設(shè)計EnDat2.2接口電路[D]. 孫大海.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機械與物理研究所) 2013
[5]基于DDS的超聲電機驅(qū)動電源的研制[D]. 譚冠龍.電子科技大學(xué) 2011
[6]基于PSoC的超聲電機驅(qū)動電源的研究[D]. 袁志兵.南京航空航天大學(xué) 2010
[7]雙軸伺服轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)設(shè)計及實現(xiàn)[D]. 張嵩.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[8]基于螺旋電極扭轉(zhuǎn)驅(qū)動器的沖擊式旋轉(zhuǎn)壓電馬達[D]. 韓文香.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[9]基于C8051F單片機和CANbus的航空三軸伺服轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D]. 張照薪.太原理工大學(xué) 2008
[10]超聲電機用BNT基無鉛壓電陶瓷的研究[D]. 段志杰.南京航空航天大學(xué) 2008
本文編號:3303288
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
6階有源低通濾波器電路
ADG1413原理圖
設(shè)計中 FPGA 輸出方向控制信號至 INX 引腳,可以實現(xiàn)電機方向控制,設(shè)計電路原理圖如圖 3.23 所示。圖3.23 電機方向控制電路SX 引腳作為驅(qū)動信號輸入引腳,DX 作為驅(qū)動信號輸出引腳。通過改變 FPGA輸出信號 FPGA_CTRO 的電平,決定超聲電機 A、B 兩相的輸入信號相位關(guān)系。當FPGA_CTRO=1,D1輸出COS波形,D4輸出SIN波形,D3、D2關(guān)閉;當FPGA_CTRO=0,D3 輸出 SIN 波形,D2 輸出 COS 波形
【參考文獻】:
期刊論文
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[3]電子變壓器用MnZn鐵氧體系列材料[J]. 聶敏,董生玉,孫蔣平,顧張新,邢冰冰,李銀傳. 磁性材料及器件. 2013(02)
[4]基于AP法選擇高頻變壓器磁心的公式推導(dǎo)及驗證[J]. 沙占友,馬洪濤. 電源技術(shù)應(yīng)用. 2011(11)
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[6]通過ENDAT接口獲取絕對編碼器位置[J]. 劉琳,陳建平. 微電機. 2009(12)
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[8]基于PA95功放芯片的壓電功率放大器開發(fā)[J]. 朱曉錦,曹浩,陸美玉,邵勇. 壓電與聲光. 2008(05)
[9]一種壓電陶瓷執(zhí)行器動態(tài)驅(qū)動電源[J]. 丁文明,王代華. 壓電與聲光. 2008(03)
[10]新型光電軸角編碼器的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 張世軼,艾華,韓旭東. 長春理工大學(xué)學(xué)報. 2005(04)
博士論文
[1]高精度標定轉(zhuǎn)臺光柵測角系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 蘇東風.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機械與物理研究所) 2011
碩士論文
[1]空間小型高精度交流伺服轉(zhuǎn)臺的研制[D]. 李哲.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]電動舵機用大功率交流伺服控制及通訊系統(tǒng)的研制[D]. 王京偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]超聲電機驅(qū)動控制技術(shù)研究[D]. 趙首帥.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[4]基于FPGA和ARM設(shè)計EnDat2.2接口電路[D]. 孫大海.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機械與物理研究所) 2013
[5]基于DDS的超聲電機驅(qū)動電源的研制[D]. 譚冠龍.電子科技大學(xué) 2011
[6]基于PSoC的超聲電機驅(qū)動電源的研究[D]. 袁志兵.南京航空航天大學(xué) 2010
[7]雙軸伺服轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)設(shè)計及實現(xiàn)[D]. 張嵩.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[8]基于螺旋電極扭轉(zhuǎn)驅(qū)動器的沖擊式旋轉(zhuǎn)壓電馬達[D]. 韓文香.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[9]基于C8051F單片機和CANbus的航空三軸伺服轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D]. 張照薪.太原理工大學(xué) 2008
[10]超聲電機用BNT基無鉛壓電陶瓷的研究[D]. 段志杰.南京航空航天大學(xué) 2008
本文編號:3303288
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