基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的行波超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、超聲波電機(jī)利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生超聲振動(dòng)，并將這種振動(dòng)通過(guò)摩擦耦合來(lái)直接驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子或滑塊的運(yùn)動(dòng)，它作為一種直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)已成為當(dāng)前機(jī)電控制領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。本文針對(duì)超聲波電機(jī)(USM)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)做了進(jìn)一步的研究和設(shè)計(jì)。文中根據(jù)USM的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種新型的驅(qū)動(dòng)電路用來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的頻率自動(dòng)跟蹤及驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，并采用了智能控制理論中的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，利用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的運(yùn)算能力強(qiáng)、精度高、速度快等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)超聲

2、波電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。本文在閱讀和分析了大量國(guó)內(nèi)外有關(guān)參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，做了以下研究工作：
　　介紹了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在USM速度控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。利用Matlab7.0中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和離線訓(xùn)練，通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)最終確定了2-8-1的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將訓(xùn)練后得到的權(quán)值、閾值結(jié)果寫(xiě)到DSP中，進(jìn)行控制過(guò)程中給定速度的在線訓(xùn)練，從而達(dá)到控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。
　　由于超聲波電機(jī)的溫升、負(fù)載變化及周圍環(huán)境變化等原因，使電機(jī)的諧

3、振頻率發(fā)生漂移，這將影響超聲波電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。本文研究并設(shè)計(jì)了一種新型的驅(qū)動(dòng)電路，用以實(shí)現(xiàn)超聲波電機(jī)的驅(qū)動(dòng)和頻率的自動(dòng)跟蹤。其中，主要對(duì)低通濾波電路、反饋電路、可調(diào)節(jié)頻率的信號(hào)發(fā)生電路、移相電路及功率逆變電路進(jìn)行了研究及闡述。
　　根據(jù)USM的特點(diǎn)，選取一款專用于電機(jī)控制的DSP芯片TMS320LF2407A，設(shè)計(jì)了硬件接口電路、各功能部分的流程圖及控制算法程序，以CCS為編譯環(huán)境，進(jìn)行電機(jī)整個(gè)控制系統(tǒng)的軟件編寫(xiě)與調(diào)試。搭建了一