基于TMS320F2812直線超聲電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制平臺(tái)的研究.pdf

1、直線超聲電機(jī)利用壓電陶瓷材料的逆壓電效應(yīng)，將壓電材料的微觀形變轉(zhuǎn)化為彈性體的微幅超聲振動(dòng)，再通過定子和動(dòng)子之間的摩擦作用，轉(zhuǎn)換成動(dòng)子的宏觀直線運(yùn)動(dòng)，從而直接推動(dòng)負(fù)載。具有不需要轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)就能產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)快、斷電自鎖和分辨率高的優(yōu)點(diǎn)，更適用于現(xiàn)代化的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。為了充分發(fā)揮超聲電機(jī)優(yōu)良的性能，研究和發(fā)展新型的驅(qū)動(dòng)控制器具有十分重要的意義。本文主要內(nèi)容概括如下：
　　本文以雙變幅桿V形直線超聲電機(jī)為驅(qū)動(dòng)部件，設(shè)計(jì)了基于

2、TMS320F2812的直線驅(qū)動(dòng)控制平臺(tái)。該系統(tǒng)采用數(shù)字電路搭建，可以產(chǎn)生多種不同波形的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，提供了調(diào)壓、調(diào)頻、調(diào)相控制超聲電機(jī)速度的研究平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了納米定位以及采集數(shù)據(jù)從而完善超聲電機(jī)數(shù)學(xué)模型的功能。
　　驅(qū)動(dòng)控制平臺(tái)使用TI公司的TMS320F2812浮點(diǎn)DSP為核心芯片，運(yùn)用FPGA等外圍器件產(chǎn)生信號(hào)，采用多個(gè)反饋模塊，對(duì)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的速度、溫度、壓力以及電壓電流的信息進(jìn)行反饋和采集，并將信息上傳到PC機(jī)，形成一個(gè)完整的閉環(huán)

3、控制模塊。
　　在實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)控制平臺(tái)軟硬件的基礎(chǔ)上，開展對(duì)驅(qū)動(dòng)控制平臺(tái)的研究。測(cè)試了驅(qū)動(dòng)控制平臺(tái)產(chǎn)生多種信號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)行走的速度，并針對(duì)幅值、相位、頻率分別改動(dòng)的情況做了大量實(shí)驗(yàn)。驅(qū)動(dòng)平臺(tái)可以在微動(dòng)步進(jìn)下較穩(wěn)定地到達(dá)目標(biāo)位置，定位精度可達(dá)到100nm以內(nèi)。
　　本課題在2009年國(guó)家自然科學(xué)基廣東聯(lián)合基金重點(diǎn)項(xiàng)目“精密電子制造裝備關(guān)鍵理論與技術(shù)研究”（基金號(hào)：U0934004）的資助下，研究了基于TMS320F2812直線超聲電