壓電式送料器驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)與速度控制研究.pdf

1、壓電式送料器具有噪聲小、無(wú)磁干擾、體積小、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，因而在薄、輕、細(xì)的精密零部件自動(dòng)化輸送方面得到廣泛地運(yùn)用。然而，國(guó)內(nèi)壓電式送料器研究起步較晚，其電源驅(qū)動(dòng)技術(shù)不夠成熟，如電源穩(wěn)定性和效率仍低于國(guó)外技術(shù)水平。而且國(guó)內(nèi)對(duì)物料恒速輸送場(chǎng)合的振動(dòng)控制方面研究少，僅外接昂貴的振幅傳感器作為諧振運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件，而未從軟件算法中實(shí)現(xiàn)振動(dòng)控制。因此，本文研究對(duì)國(guó)內(nèi)壓電式送料器的電源驅(qū)動(dòng)技術(shù)發(fā)展具有重要指導(dǎo)意義。文中設(shè)計(jì)出一款工作穩(wěn)定且性價(jià)比高的

2、驅(qū)動(dòng)電源，并提出送料速度恒定振動(dòng)控制算法。
　　根據(jù)壓電式送料器驅(qū)動(dòng)電源的指標(biāo)需求，采用ARM單片機(jī)作為控制器，使用uC/OS-Ⅱ嵌入操作系統(tǒng)對(duì)其任務(wù)和內(nèi)存管理，并結(jié)合逆變器思想設(shè)計(jì)出一款幅值與頻率均可調(diào)、多種保護(hù)、人員交互等功能的驅(qū)動(dòng)電源，也為送料速度恒定控制研究提供硬件平臺(tái)。其中幅值調(diào)節(jié)采用DAC控制開關(guān)電源輸出電壓也就是控制逆變電路中直流輸入電壓得到，頻率調(diào)節(jié)采用SPWM控制技術(shù)控制逆變電路中功率開關(guān)管的通斷頻率得到。并進(jìn)一

3、步搭建自動(dòng)輸送簡(jiǎn)易平臺(tái)，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間驅(qū)動(dòng)壓電式送料器輸送3528封裝大小的貼片式 LED實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明該系統(tǒng)輸出波形穩(wěn)定平滑，發(fā)熱量少，壓電式送料器能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作。
　　根據(jù)振動(dòng)控制理論建立壓電式送料器動(dòng)力學(xué)模型，利用頻率特性法得到其位移與頻率之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式和系統(tǒng)傳遞函數(shù)，為系統(tǒng)振動(dòng)控制提供精確的數(shù)學(xué)模型?？紤]送料器位移振幅與送料速度之間的近似線性關(guān)系，將 PID算法運(yùn)用到系統(tǒng)振動(dòng)控制，系統(tǒng)可隨諧振頻率變化實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)頻率，使