超声电机驱动控制技术的研究

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1、中图分类号：TN911.72论文编号：102871515－S028学科分类号：082501硕士学位论文超声电机驱动控制技术的研究研究生姓名牛德森学科、专业飞行器设计研究方向飞行器设计指导教师李有光讲师南京航空航天大学研究生院航天学院二О一五年六月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAstronauticsResearchonthedrivecontroltechnologyofultrasonicmotorAThesisinFlightVehicleDesignByNiuDesenAdv

2、isedbyLecturerLiYouguangSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringJune,2015承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保

3、密的学位论文在解密后适用本承诺书)南京航空航天大学硕士学位论文摘要作为一种新型原理的电机，超声电机以其独有的结构紧凑、低速大转矩、断电自锁、无电磁干扰及响应速度快等优点得到了越来越广泛的关注与应用。近些年来，科技界对超声电机驱动控制技术的研究倍加重视，它也是当前机电一体化领域的一个新的研究热点。首先，本文介绍了超声电机的工作特点、发展历史及其应用的场合，概述了超声电机驱动控制技术的研究现状，并对超声电机的基本结构以及运行机理和调速原理做了阐述。其次，研制了基于DSP的超声电机驱动控制系统，该系统可对超声电机分别进行调压、调频、调相控制，并且采用了多个反馈模块，可以对超声电机的转速、电压以及电

4、流的信息进行反馈采集，从而形成了一个闭环的控制系统。最后，采用了经遗传算法优化的BP神经网络的超声电机转速控制方法。在设计的通用驱动控制系统基础上，对超声电机的转速输出误差进行控制，并且进行了电机的启动测试和长时间稳定运行实验。实验结果表明，优化后的BP神经网络算法显著减小了超声电机的转速输出误差，改善了电机的性能。关键词：超声波电机，驱动控制，DSP实验平台，BP神经网络，转速误差；I超声电机驱动控制技术的研究AbstractAsanewprincipleofthedrivemotor,theultrasonicmotorhasbeenmoreandmorewidelyattentione

5、dandapplicatedwithhisuniquefeatures,suchascompactinsize,high-torqueatlowspeed,highholdingtorquewhenpoweroff,nomagneticinteractiveeffect,quickresponseandquietoperation.Currently,scientistshomehavepaidmoreandmoreattentionstotheresearchandapplications，andit’sanewresearchhotspotinthefieldofmechanicalan

6、delectricalintegration.Firstly,thispaperintroducesthecharacteristicsofultrasonicmotor,thedevelopmenthistoryandapplication,andsummarizesthepresentstatusofultrasonicmotordrivercontroltechnologyresearch.Andthenthisthesisstudiestherunningmechanismofultrasonicmotorandspeedregulatingprinciple,andstatesth

7、ebasicstructureofultrasonicmotoraswellastheprincipleofworkSecondly,theultrasonicmotordrivecontrolsystembasedonDSPisdeveloped,whichcouldbeusedforultrasonicmotorvoltageregulator,frequencymodulationandspeedreg