基于嵌入式WEB的超聲波電機驅(qū)動控制器.pdf

1、超聲波電機（Ultrasonic Motor，USM）是近20年發(fā)展起來的一種新型微特電機，該種電機與傳統(tǒng)的電磁型電機在工作機理上有本質(zhì)的不同。超聲波電機利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)激發(fā)定子振動，定子通過摩擦作用把這種振動能量轉(zhuǎn)化為運動部件的直線或旋轉(zhuǎn)運動。超聲波電機具有傳統(tǒng)電磁型電機無法比擬的優(yōu)點，如：無電磁干擾、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、形式多樣、低速大力矩、斷電自鎖、響應(yīng)速度快等，因此在精密工控、微型機器人、汽車電子、精密消費品以及航空航天等領(lǐng)域

2、有廣闊的應(yīng)用前景。
　　 近20年里超聲波電機的研究取得了很大進展，有些機型已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，在日常生活中大量應(yīng)用，還有一些處于實驗室的研制和測試階段。為了適應(yīng)和推動超聲波電機的產(chǎn)業(yè)化進程，必須要有與之匹配的超聲波電機驅(qū)動控制器。目前，微型化、通用化、高性能的驅(qū)動電源和簡單、實用的控制技術(shù)已經(jīng)成為國內(nèi)外的研究熱點。本文在總結(jié)了國內(nèi)外超聲波電機驅(qū)動控制技術(shù)的發(fā)展歷程、超聲波電機驅(qū)動控制電源設(shè)計的理論和經(jīng)驗，分析了超聲波電機運行工作機

3、理及其影響因素。在此基礎(chǔ)上，本文設(shè)計了一種基于嵌入式WEB的超聲波電機驅(qū)動控制器，該驅(qū)動控制器可以通過嵌入式WEB網(wǎng)頁來遠程控制超聲波電機的運行狀態(tài)。本文開展的主要研究工作如下：
　　 (1)總結(jié)了微型超聲波電機的研究背景和研究意義、微型超聲波電機的國內(nèi)外發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀、超聲波電機驅(qū)動控制技術(shù)發(fā)展歷史和現(xiàn)狀，指出了國內(nèi)微型超聲波電機研究中存在的問題。
　　 (2)從超聲波電機的基本結(jié)構(gòu)、運行機理入手分析了超聲波電機的驅(qū)動

4、控制原理，提出了基于嵌入式WEB的遠程超聲波電機驅(qū)動控制器。在遠程控制基礎(chǔ)上實現(xiàn)了微型超聲波電機的低壓驅(qū)動控制。
　　 (3)在理論分析基礎(chǔ)上進行超聲波電機驅(qū)動控制器的設(shè)計。電源電路采用DC-DC電源變換技術(shù)實現(xiàn)由單一電源供電。主控電路采用基于ARM Cortex M3內(nèi)核的LM3S8962芯片，該芯片高性能、低功耗及其強大的網(wǎng)絡(luò)功能和電機控制功能非常適合于遠程電機控制。驅(qū)動電路采用集成化的ASIC電路來實現(xiàn)。匹配電路在分析各種