典型機(jī)電一體化系統(tǒng)中的許多場合都對直線運(yùn)動平臺有速度控制的需求。在直線型運(yùn)動平臺諸多的驅(qū)動方式中,直線超聲電機(jī)憑借其推力密度大、斷電自鎖以及電磁兼容性好等特點(diǎn),在一些應(yīng)用場合具有明顯的優(yōu)勢。本文研制了一套壓電致動型兩自由度直線運(yùn)動平臺及其驅(qū)動控制系統(tǒng),并以此為基礎(chǔ)對運(yùn)動平臺開展速度閉環(huán)控制的實(shí)驗(yàn)研究。設(shè)計(jì)并制作了兩自由度直線運(yùn)動平臺,根據(jù)兩自由度直線運(yùn)動平臺速度控制的需求,選擇彎振復(fù)合型超聲電機(jī)作為運(yùn)動平臺驅(qū)動器。為所研制的兩自由度直線運(yùn)動平臺設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)式彎振復(fù)合型超聲電機(jī),相比以前超聲電機(jī)的設(shè)計(jì),改進(jìn)后的超聲電機(jī)可以更好地施加固定約束。利用有限元的方法進(jìn)行模態(tài)分析,驗(yàn)證了改進(jìn)后電機(jī)的模態(tài)簡并情況。加工制作了兩個樣機(jī),分別進(jìn)行了振動特性和阻抗特性測試,計(jì)算了阻抗匹配所需的電感量,且通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了阻抗匹配效果,并將之作為電源設(shè)計(jì)的依據(jù)。根據(jù)運(yùn)動平臺速度控制的需要,明確了超聲電源的輸入、輸出性能要求,對超聲電源的設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行了解析并確定各部分的實(shí)現(xiàn)方案,然后對直流調(diào)壓電路和半橋逆變電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)與仿真分析,并根據(jù)這兩部分電路的需要,設(shè)計(jì)了控制電路和控制程序,在此基礎(chǔ)上完成了電源的制作。... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 超聲電機(jī)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 超聲電源的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 超聲電機(jī)控制系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀總結(jié)
    1.6 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 兩自由度直線運(yùn)動平臺及彎振復(fù)合型超聲電機(jī)設(shè)計(jì)與制作
    2.1 引言
    2.2 兩自由度直線運(yùn)動平臺的設(shè)計(jì)與制作
    2.3 彎振復(fù)合型超聲電機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì)與制作測試
        2.3.1 彎振復(fù)合型超聲電機(jī)改進(jìn)設(shè)計(jì)與分析
        2.3.2 彎振復(fù)合型超聲電機(jī)的制作與測試
    2.4 本章小結(jié)
第3章 超聲電源的研制與測試
    3.1 引言
    3.2 超聲電源的輸入輸出特性要求
        3.2.1 超聲電源的輸入特性要求
        3.2.2 超聲電源的輸出特性要求
    3.3 超聲電源總方案設(shè)計(jì)
    3.4 直流調(diào)壓電路設(shè)計(jì)與仿真
        3.4.1 變壓器設(shè)計(jì)
        3.4.2 PWM發(fā)生電路設(shè)計(jì)
        3.4.3 電流反饋電路設(shè)計(jì)
        3.4.4 箝位電路設(shè)計(jì)
        3.4.5 電壓反饋電路和輸出電壓泄放回路設(shè)計(jì)
        3.4.6 直流調(diào)壓電路仿真
    3.5 半橋逆變電路設(shè)計(jì)與仿真
    3.6 控制電路設(shè)計(jì)
    3.7 輔助電路設(shè)計(jì)
    3.8 電路控制程序設(shè)計(jì)
    3.9 電源制作與測試
    3.10 本章小結(jié)
第4章 壓電致動型兩自由度直線運(yùn)動平臺的速度測試與控制研究
    4.1 引言
    4.2 壓電致動型兩自由度直線運(yùn)動平臺的開環(huán)速度特性測試
    4.3 直線運(yùn)動平臺速度閉環(huán)控制系統(tǒng)的搭建
    4.4 壓電致動型兩自由度直線運(yùn)動平臺的速度閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)
        4.4.1 速度階躍控制
        4.4.2 速度正弦控制
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]彎振復(fù)合型壓電驅(qū)動器的激勵方法與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王鼎汶.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
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本文編號：3198041