基于DSP的超声波电机速度控制的研究

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1、摘要论文题目：基于DSP的超声波电机速度控制的研究专业：控制理论与控制工程研究生：贺冠华指导教师：史敬灼摘要超声波电机是一种新型微特电机，它具有响应速度快、低速大转矩、无磁性、结构简单等优点，具有广阔的应用前景。超声波电机要求高频高压驱动，必须与其驱动控制装置配套使用。超声波电机运动控制系统性能的好坏，不仅取决于电机本身，而且与其驱动控制装置、控制算法的设计与实现技术密切相关。本文针对行波超声波电机的特点及其对驱动控制的要求，实现了基于DSP的超声波电机驱动控制装置，并进行了超声波电机速度控制技术的研究。本文介绍了行波型超声波电机的运行

2、机理及其等效电路模型，说明了超声波电机的阻抗匹配原理、匹配方法及采用方波驱动的可行性；基于超声波电机对其驱动控制装置的特殊要求，实现了基于DSP的驱动控制装置。在此基础上，研究了对称PWM信号产生、电机测速、频率自动跟踪及电压PID控制等的原理及软件实现方法；进行了速度控制实验，得到了开、闭环实验结果，并对实验中的相关问题进行了分析探讨。关键词：超声波电机，驱动控制电路，速度控制，DSP论文类型：应用研究I河南科技大学硕士学位论文Subject:ResearchofUltrasonicMotor’sSpeedControlBasedon

3、DSPSpecialty:ControlTheoryandControlEngineeringName:HeGuanhuaSupervisor:ShiJingzhuoABSTRACTUltrasonicmotorisanewtypeofmicro-motor,Ithasimportantfeaturessuchasrapidresponse,highholdingtorquewhenpowerisoff,nomagnetism,compactnessinsizeandsoon.Ithaswideappliedforeground.Ult

4、rasonicmotorneedsdrivingwithhighfrequencyandhighvoltagesignal,soitmustbeusedwithdriveandcontrolequipmenttogether.Theperformanceofmovementcontrolsystemnotonlydependsonthemotoritself,butalsocorrelatesnearlywiththedriveandcontrolequipment,manipulativearithmeticandrealizable

5、technique.Accordingtotraveling-waveultrasonicmotor’scharacteristicanditsspecialrequesttodriveequipment,asuitofdriveandcontrolequipmentbasedonDSPisrealized.Usingthisequipmentthispaperresearchesspeedcontroltechniqueofultrasonicmotor.Thisthesisintroducesthemovingprinciplean

6、dequivalentcircuitmodelofultrasonicmotor.Theimpendencematchingtheoryandmatchingmethodandfeasibilityofsquarewavedrivingarealsoexplained.Basedonunderstandingthespecialrequestofultrasonicmotor’sdriveandcontrolsystem,theexperimentequipmentisconstructedwhichisbasedondigitalsi

7、gnalprocessor.Onthebasisofthisequipment,thetheoryandactualizedmethodofgeneratingsymmetricalpulse-widthmodulationsignalandmeasuringspeedandfrequencytrackingandthewayofvoltagePIDadjustingareresearchedinthispaper.Followingthis,theexperimentofcontrollingultrasonicmotor’sspee

8、discarriedout.Thereasonableresultisgainedandthecorrelativequestionabouttheexperimentisanalyzedanddiscus