基于TMS320F2812直線超聲電機驅(qū)動控制平臺的研究.pdf

1、直線超聲電機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，再通過定子和動子之間的摩擦作用，轉(zhuǎn)換成動子的宏觀直線運動，從而直接推動負載。具有不需要轉(zhuǎn)換機構(gòu)就能產(chǎn)生直線運動、結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)快、斷電自鎖和分辨率高的優(yōu)點，更適用于現(xiàn)代化的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。為了充分發(fā)揮超聲電機優(yōu)良的性能，研究和發(fā)展新型的驅(qū)動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形直線超聲電機為驅(qū)動部件，設(shè)計了基于

2、TMS320F2812的直線驅(qū)動控制平臺。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)動信號，提供了調(diào)壓、調(diào)頻、調(diào)相控制超聲電機速度的研究平臺，實現(xiàn)了納米定位以及采集數(shù)據(jù)從而完善超聲電機數(shù)學模型的功能。
　　驅(qū)動控制平臺使用TI公司的TMS320F2812浮點DSP為核心芯片，運用FPGA等外圍器件產(chǎn)生信號，采用多個反饋模塊，對驅(qū)動平臺的速度、溫度、壓力以及電壓電流的信息進行反饋和采集，并將信息上傳到PC機，形成一個完整的閉環(huán)

3、控制模塊。
　　在實現(xiàn)驅(qū)動控制平臺軟硬件的基礎(chǔ)上，開展對驅(qū)動控制平臺的研究。測試了驅(qū)動控制平臺產(chǎn)生多種信號驅(qū)動電機行走的速度，并針對幅值、相位、頻率分別改動的情況做了大量實驗。驅(qū)動平臺可以在微動步進下較穩(wěn)定地到達目標位置，定位精度可達到100nm以內(nèi)。
　　本課題在2009年國家自然科學基廣東聯(lián)合基金重點項目“精密電子制造裝備關(guān)鍵理論與技術(shù)研究”（基金號：U0934004）的資助下，研究了基于TMS320F2812直線超聲電