基于PSoC的直線(xiàn)超聲電機(jī)速度控制研究.pdf

1、直線(xiàn)超聲電機(jī)作為一種新型的驅(qū)動(dòng)部件,它憑借響應(yīng)快、斷電自鎖、直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載的特點(diǎn)被廣泛用于精密定位系統(tǒng)中。精密定位系統(tǒng)中都存在著自主定位定向問(wèn)題,這一問(wèn)題的關(guān)鍵有三個(gè):一是自主方式;二是定向作業(yè)要快;三是定位精度要高。直線(xiàn)超聲電機(jī)的運(yùn)行原理不同于傳統(tǒng)的電磁電機(jī),它是利用壓電陶瓷元件激發(fā)定子的振動(dòng)和定、轉(zhuǎn)子之間的摩擦作用而工作的,定動(dòng)子之間的摩擦?xí)r變性造成了直線(xiàn)超聲電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的不穩(wěn)定性。在精密定位系統(tǒng)中,直線(xiàn)超聲電機(jī)的運(yùn)行不穩(wěn)極大的限

2、制了定位精度的提高。速度穩(wěn)定性控制被稱(chēng)為直線(xiàn)超聲電機(jī)應(yīng)用發(fā)展的瓶頸。因此,研究直線(xiàn)超聲電機(jī)速度穩(wěn)定性控制系統(tǒng)具有重要的意義。
　　本課題以直線(xiàn)超聲電機(jī)的速度控制方法為研究對(duì)象,首次提出了基于AR模型的系統(tǒng)識(shí)別和運(yùn)動(dòng)控制方法,并設(shè)計(jì)了基于直線(xiàn)超聲電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)中,完成了以PSoC為核心的直線(xiàn)超聲電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和控制電路的設(shè)計(jì),并成功配置了通信電路、反饋電路等外接電路;在控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中,PC機(jī)作為上位

3、機(jī)實(shí)現(xiàn)了上下位機(jī)的串行通訊,并以LabVIEW作為開(kāi)發(fā)平臺(tái),設(shè)計(jì)了具有多種功能的上位機(jī)操作界面,實(shí)現(xiàn)了同步顯示和保存直線(xiàn)超聲電機(jī)運(yùn)動(dòng)速度值的功能。
　　本文針對(duì)基于AR模型算法直線(xiàn)超聲電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)展開(kāi)了實(shí)驗(yàn)測(cè)試,并通過(guò)與固定增壓PID及變?cè)鲆鍼ID控制方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)的對(duì)比,驗(yàn)證了本文提出的速度控制方法的可行性和有效性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在旋轉(zhuǎn)編碼器的分辨率為1000P/r下,基于 AR模型的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)可以驅(qū)動(dòng)直線(xiàn)超聲電機(jī)實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)