基于dds技术的超声波电机驱动控制研究

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1、表兩大嗦硕±学位论文基于ＤＤＳ技术的超声波电机驱动控制研究专业名称；电气工程研究生姓名：吴笑天导师姓名；余龙ＤＲＩＶＩＮＧＣＯＮＴＲＯＬＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＭＯＴＯＲＢ乂ＳＥＤＯＮＤＤＳＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒ也ｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔ：ｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＷＵ－ＸｉａｏｔｉａｎＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＰｒｏｆ．ＪＩＮＬｏｎｇ

2、ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａ２０１５ｙ东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加凶标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。、本、勺，如记．了‘么研究生签名；ｔｆ日期：３

3、东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被査阅和借阅，可Ｗ公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权东南大学研巧生院办理。硏究生签名辱师签名；Ｌ日斯：么掩要摘要超声波电机是目前广泛使用的一种新型直驱电机，其超越了电磁电机的范畴，在压电陶瓷的逆压电作用下产生超声振动，通过定转子之间

4、的摩擦力将微观振动转换成转子一的宏观转动．在多个领域均有应用，而电机的驱动控制技术直是研巧中的热点课题。本文首先介绍了超声波电机的优缺点、发展历史及应用领域，介绍了ＤＤＳ技术的发展、持点、原理和其与超声波电机的关系。对超声波电机的结构特点和运行原理进行了深入的分析，在此基础上得出了超声波电机的驱动方式和三种调速手段。深入研巧了基于ＤＤＳ技术的超声波电机驱动电路，针对实验室现有超声波电机设一款具有良好通用性的超声波电机驱动器计了。主控芯片采用ＴＭＳ３２０Ｆ２８３３５，驱动技术采用ＤＤＳ技术和线性功率运放的驱动

5、电路，着重介绍了该驱动电路各个硬件模块设计，并进行了性能测试，实验证明该驱动电路输出信号频率、幅值和相位的精度较高。在驱动性能上和传统逆变式驱动电路进行了对比，突出了基于ＤＤＳ技术的超声波电机驱动电路的优势。通过辨识法建立了电机的二阶模型，在控制平台上对超声波电机的运动控制性能进行了实验。将经典ＰＩＤ控制理论应用于超声波电机的控制中，利用该控制系统跟踪阶跃信号，、斜坡信号和加速度信号分析了ＰＩＤ控制算法的不足。有针对性的设计了ＩＩ型控制系统，并将其应用于超声波电机，实验表明在跟踪斜坡信号和加速度信号时表现

6、出良好的性能。进行了超声波电机的位置伺服控制－，设计了位置速度串级控制系统，采用双环ＰＩＤ控制，并将设计系统应用于超声波电机，阿基米德螺旋曲线为位置货定值进行了位置伺服实验。关键词：超声波电机，直接数字频率合成，伺服控制，ＩＩ型系统，串级系统ＩＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｅｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｍｏｔｏｒＵＳＭｉｓ过ｎｅｗｋｉｎｄｏｆｄｉｒｅｃｔｄｒｉｖｉｎｍｏｔｏｒｗｈｉｃｈｉｓｗｉｄｅｌｕｗｄ．（）ｇｙＡｎｄｉｔｈａｓａｌｒｅａｄｙｂｒｏｋｅｎｔｈｅ

7、ｏｒｉｉｎａｌｃｏｎｃｅｔｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｍｏｔｏｒ．ＧｅｎｅｒａｔｉｎｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｇｐｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｂｙｃｏｎｖｅｒｓｅｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃｅｆｆｅｃｔｏｆｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃｃｅｒａｍｉｃｓＵＳＭｕｓｅｓｔｈｅｆｉｒｉｃｔｉｏｎｐｐ，ｂｒ巧＊的ｅｔｗｅｅｎｓｔａｔｏａｎｄｒｏｔａｔｏｒ化ｔｒａｎｓｆｅｒｔｈｅｅｎｅｒ．ＦｕｒｔｈｅｒｍｏｔｈｅＩｅａｒｃｈｏｎｄｒｉｖｉｎｃｏｎｔｒｏｌｇｙ，ｇｈａｓｌｏｎｂ巧ｎａ化５６扣〇１１ｆ

8、ｏｃｕｓｏｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆＵＳＭ．ｇＦｉｒｓｔｌｔｈｉｓａｅｒｆｏｃｕｓｅｎｔｈｅｄｖｔａｄｉｓｔＵＳＭｌｗｉ化ｈｅｙ，ｐｐｓｏａａｎｅｓａｎｄａｄｖａｎａｇｅｓ