基于嵌入式WEB的超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器.pdf

1、超聲波電機(jī)（Ultrasonic Motor，USM）是近20年發(fā)展起來的一種新型微特電機(jī)，該種電機(jī)與傳統(tǒng)的電磁型電機(jī)在工作機(jī)理上有本質(zhì)的不同。超聲波電機(jī)利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)激發(fā)定子振動(dòng)，定子通過摩擦作用把這種振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)部件的直線或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。超聲波電機(jī)具有傳統(tǒng)電磁型電機(jī)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，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(jī)器人、汽車電子、精密消費(fèi)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(jī)的研究取得了很大進(jìn)展，有些機(jī)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(shí)驗(yàn)室的研制和測試階段。為了適應(yīng)和推動(dòng)超聲波電機(jī)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，必須要有與之匹配的超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器。目前，微型化、通用化、高性能的驅(qū)動(dòng)電源和簡單、實(shí)用的控制技術(shù)已經(jīng)成為國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。本文在總結(jié)了國內(nèi)外超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展歷程、超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電源設(shè)計(jì)的理論和經(jīng)驗(yàn)，分析了超聲波電機(jī)運(yùn)行工作機(jī)

3、理及其影響因素。在此基礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)了一種基于嵌入式WEB的超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，該驅(qū)動(dòng)控制器可以通過嵌入式WEB網(wǎng)頁來遠(yuǎn)程控制超聲波電機(jī)的運(yùn)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(jī)的研究背景和研究意義、微型超聲波電機(jī)的國內(nèi)外發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀、超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(jī)研究中存在的問題。
　　 (2)從超聲波電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)理入手分析了超聲波電機(jī)的驅(qū)動(dòng)

4、控制原理，提出了基于嵌入式WEB的遠(yuǎn)程超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器。在遠(yuǎn)程控制基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了微型超聲波電機(jī)的低壓驅(qū)動(dòng)控制。
　　 (3)在理論分析基礎(chǔ)上進(jìn)行超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器的設(shè)計(jì)。電源電路采用DC-DC電源變換技術(shù)實(shí)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(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能和電機(jī)控制功能非常適合于遠(yuǎn)程電機(jī)控制。驅(qū)動(dòng)電路采用集成化的ASIC電路來實(shí)現(xiàn)。匹配電路在分析各種