超聲波電機無線控制技術(shù)的研究.pdf

1、超聲波電機是一種利用壓電陶瓷（PZT）的逆壓電效應(yīng)和超聲振動，將彈性材料的微觀改變通過共振放大和摩擦耦合轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)子或滑塊運動的新型電機。因其超聲頻率超過20 kHZ（入耳能感覺到的頻率范圍是20 Hz～20 kH），故稱之為超聲波電機。它作為一種直接驅(qū)動電機從20世紀(jì)80年代以來備受各國科研工作者的青睞，已成為當(dāng)前機電控制領(lǐng)域的一個研究熱點。 通過二十余年的研究和實踐，超聲波電機的結(jié)構(gòu)特性及其控制方式已得到了前所未有的發(fā)展。隨著

2、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無線控制代替有線控制已成為控制技術(shù)發(fā)展的趨勢之一。有線數(shù)據(jù)通信依賴于有線傳輸，因此只適合于固定終端與固定終端之間的通信；而無線數(shù)據(jù)通信是通過無線電波的傳播來傳送數(shù)據(jù)，因而有可能實現(xiàn)移動狀態(tài)下的移動通信。 為了實現(xiàn)對超聲波電機的無線控制，本文研究和設(shè)計了基于單片機的超聲波電機無線控制系統(tǒng)。整個系統(tǒng)由無線控制端、超聲波電機驅(qū)動控制器和超聲波電機測試平臺三部分構(gòu)成。其中無線控制端是以MSP430F449為核心，具有鍵盤

3、輸入、液晶顯示和無線收發(fā)等功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對多臺超聲波電機進(jìn)行控制的無線控制器。 本文首先介紹總結(jié)了環(huán)形行波超聲波電機的發(fā)展、特點、以及運行原理。在此基礎(chǔ)上，總結(jié)了環(huán)形行波型超聲波電機調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅等控制方法以及推挽、半橋和全橋驅(qū)動逆變電路的優(yōu)缺點。 隨后引入了無線控制的概念，并對無線通信的原理及特點進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。設(shè)計了以MSP430F449為核心，利用射頻模塊CC1100完成無線通信的控制系統(tǒng)，并對其硬件和軟件的設(shè)