發(fā)布時(shí)間：2021-02-18 11:47

　　近些年在微驅(qū)動(dòng)定位領(lǐng)域中,壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)技術(shù)發(fā)揮著越來越重要的作用。壓電慣性電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、步進(jìn)分辨率高、響應(yīng)速度快、能很方便實(shí)現(xiàn)直線和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);而行波型超聲電機(jī)具有效率高、旋轉(zhuǎn)速度大、能斷電自鎖、響應(yīng)迅速等優(yōu)點(diǎn),二者在微驅(qū)動(dòng)精密定位控制領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。壓電慣性電機(jī)和行波超聲電機(jī)都可以用在天文望遠(yuǎn)鏡光纖定位系統(tǒng)中。本論文針對(duì)這兩種小型化的電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行了研究,以ST公司的STM32F031G6U6單片機(jī)為核心,采用PWM開關(guān)驅(qū)動(dòng)方式設(shè)計(jì)了兩款微型高效率壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源。本論文設(shè)計(jì)的壓電慣性電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源可產(chǎn)生慣性電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)所需的高壓鋸齒波信號(hào)。該電源主要由前級(jí)12V-100V升壓部分、后級(jí)半橋部分和LC低通濾波器部分組成。在驅(qū)動(dòng)兩路等效電容約為120nF的壓電慣性電機(jī),使用100Vpp高壓、頻率5kHz、對(duì)稱度90%的鋸齒波,驅(qū)動(dòng)電源的功耗約為2.5W。行波超聲電機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)是兩相相位差為90°的高頻交流信號(hào)。設(shè)計(jì)的行波超聲電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源主要由單片機(jī)PWM調(diào)制器、H橋和LLC濾波諧振部分組成。針對(duì)目前超聲電機(jī)多種調(diào)速方法的缺點(diǎn),本論文提出一種新的、間歇激勵(lì)的調(diào)速方式,可讓行波電機(jī)工作在步進(jìn)方... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２電荷控制型驅(qū)動(dòng)電路??

〇〇驅(qū)動(dòng)電路實(shí)物圖?（ｂ）雙向反激電路簡圖??圖１．４雙向反激電路實(shí)物與簡圖??１?：Ｎ???￣￣＾?ｒ??３Ｖ＿＾??Ｂａｔｔｅｒｙ?＇?ｊｉ＿ｈ?ｆＬ，．?下ｃｔｕａｔｏｒ??ｒＬｓＪｈｕ?５ｉｒｊｌＡ／ｉ??Ｖ＾ｉ?Ｌ－?－丨??圖１．５雙向反激變換拓?fù)??１．３壓電陶瓷等效電路模型??如圖１．６?〇〇所示，文獻(xiàn)＠?２４給出ＶａｎＤｙｋｅ壓電陶瓷等效電氣模型，壓電陶??瓷的彈性柔量、機(jī)械阻尼和質(zhì)量分別對(duì)應(yīng)著圖中的電容Ｃ，，電阻Ｒ！，電感Ｕ。??電容Ｃｏ為壓電陶瓷兩端的靜態(tài)電容。而文獻(xiàn)［２５］采用更多的電氣元件建立了較復(fù)??雜的壓電陶瓷等效模型，如圖１．６（ｂ）所示，其中加入的串聯(lián)電阻Ｒｓ和并聯(lián)電阻??ＲＰ主要是考慮到壓電陶瓷工作過程中的能量損失。為了更加準(zhǔn)確地建立壓電陶??瓷的等效模型，文獻(xiàn)［２６］通過現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)的方式，給出如圖１．６（ｃ）所示的壓電陶瓷等??效模型。本文在后續(xù)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)的軟件仿真中，為了能更加方便準(zhǔn)確地建立壓??電陶瓷模型，考慮了壓電陶瓷損耗，在ＶａｎＤｙｋｅ壓電陶瓷等效電氣模型的基礎(chǔ)??上

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【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3039514