基于PSoC的直線超聲電機速度控制研究.pdf

1、直線超聲電機作為一種新型的驅動部件,它憑借響應快、斷電自鎖、直接驅動負載的特點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題,這一問題的關鍵有三個:一是自主方式;二是定向作業(yè)要快;三是定位精度要高。直線超聲電機的運行原理不同于傳統(tǒng)的電磁電機,它是利用壓電陶瓷元件激發(fā)定子的振動和定、轉子之間的摩擦作用而工作的,定動子之間的摩擦時變性造成了直線超聲電機在運行過程中的不穩(wěn)定性。在精密定位系統(tǒng)中,直線超聲電機的運行不穩(wěn)極大的限

2、制了定位精度的提高。速度穩(wěn)定性控制被稱為直線超聲電機應用發(fā)展的瓶頸。因此,研究直線超聲電機速度穩(wěn)定性控制系統(tǒng)具有重要的意義。
　　本課題以直線超聲電機的速度控制方法為研究對象,首次提出了基于AR模型的系統(tǒng)識別和運動控制方法,并設計了基于直線超聲電機的驅動控制系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)的硬件電路設計中,完成了以PSoC為核心的直線超聲電機驅動電路和控制電路的設計,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)的軟件設計中,PC機作為上位

3、機實現(xiàn)了上下位機的串行通訊,并以LabVIEW作為開發(fā)平臺,設計了具有多種功能的上位機操作界面,實現(xiàn)了同步顯示和保存直線超聲電機運動速度值的功能。
　　本文針對基于AR模型算法直線超聲電機驅動控制系統(tǒng)展開了實驗測試,并通過與固定增壓PID及變增益PID控制方法進行了實驗的對比,驗證了本文提出的速度控制方法的可行性和有效性。實驗結果表明,在旋轉編碼器的分辨率為1000P/r下,基于 AR模型的運動控制系統(tǒng)可以驅動直線超聲電機實現(xiàn)高穩(wěn)