基于DSP-FPGA的直線型超聲電機驅(qū)動控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、本課題來源于國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目(973計劃)(2011CB707602)；NSFC-廣東聯(lián)合基金重點項目(U0934004)；國家自然科學基金項目(50975136，51275229)。
　　為了提高我國的工業(yè)制造水平，特別是在精密零件設(shè)備方面的制造水平，一種基于直線超聲電機的精密定位平臺越來越展現(xiàn)出其重要性。區(qū)別于傳統(tǒng)的電磁式電機，直線超聲電機的原理來自于壓電陶瓷材料的逆壓電效應，它不需要轉(zhuǎn)換機構(gòu)就能產(chǎn)生直線運動、具有

2、結(jié)構(gòu)簡單、響應快、斷電自鎖和分辨率高等優(yōu)點。因此，可替代原有電磁電機，作為高精度定位的運動平臺驅(qū)動裝置。然而，要想最大限度的發(fā)掘出這種定位平臺的優(yōu)勢，研制出一個適合直線超聲電機的驅(qū)動控制系統(tǒng)是重中之重。
　　本文主要從事直線超聲電機的驅(qū)動與控制方面的研究，以雙變幅桿V形直線超聲電機為研究對象，以由其為核心的三維運動平臺為實驗載體。所設(shè)計的驅(qū)動控制器可以同時用調(diào)幅調(diào)速、調(diào)頻調(diào)速和調(diào)相調(diào)速三個方式進行電機的有效控制。
　　本設(shè)計

3、的硬件部分由基于DSP/FPGA的主控制板和以功放/升壓為主的主驅(qū)動板二者組成。主控制板上以TI公司的DSP芯片（型號：TMS320F28335）為核心，以Altera公司的FPGA芯片（型號：EP2C20）和其他功能模塊為外設(shè)。電機運行的狀態(tài)信息主要通過光柵尺反饋給DSP?？刂撇糠帧Ⅱ?qū)動部分以及反饋部分組成整個閉環(huán)控制系統(tǒng)。在軟件方面，控制由上位機發(fā)起，當DSP接收到上位機的控制指令，對其進行算法分析，并將得到的控制字傳給 FPGA，