超聲波電機(jī)無(wú)線(xiàn)控制技術(shù)的研究.pdf

1、超聲波電機(jī)是一種利用壓電陶瓷（PZT）的逆壓電效應(yīng)和超聲振動(dòng)，將彈性材料的微觀(guān)改變通過(guò)共振放大和摩擦耦合轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)子或滑塊運(yùn)動(dòng)的新型電機(jī)。因其超聲頻率超過(guò)20 kHZ（入耳能感覺(jué)到的頻率范圍是20 Hz～20 kH），故稱(chēng)之為超聲波電機(jī)。它作為一種直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)從20世紀(jì)80年代以來(lái)備受各國(guó)科研工作者的青睞，已成為當(dāng)前機(jī)電控制領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。 通過(guò)二十余年的研究和實(shí)踐，超聲波電機(jī)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(wú)線(xiàn)控制代替有線(xiàn)控制已成為控制技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)之一。有線(xiàn)數(shù)據(jù)通信依賴(lài)于有線(xiàn)傳輸，因此只適合于固定終端與固定終端之間的通信；而無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通信是通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波的傳播來(lái)傳送數(shù)據(jù)，因而有可能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)狀態(tài)下的移動(dòng)通信。 為了實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲波電機(jī)的無(wú)線(xiàn)控制，本文研究和設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)的超聲波電機(jī)無(wú)線(xiàn)控制系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)由無(wú)線(xiàn)控制端、超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器和超聲波電機(jī)測(cè)試平臺(tái)三部分構(gòu)成。其中無(wú)線(xiàn)控制端是以MSP430F449為核心，具有鍵盤(pán)

3、輸入、液晶顯示和無(wú)線(xiàn)收發(fā)等功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多臺(tái)超聲波電機(jī)進(jìn)行控制的無(wú)線(xiàn)控制器。 本文首先介紹總結(jié)了環(huán)形行波超聲波電機(jī)的發(fā)展、特點(diǎn)、以及運(yùn)行原理。在此基礎(chǔ)上，總結(jié)了環(huán)形行波型超聲波電機(jī)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(dòng)逆變電路的優(yōu)缺點(diǎn)。 隨后引入了無(wú)線(xiàn)控制的概念，并對(duì)無(wú)線(xiàn)通信的原理及特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。設(shè)計(jì)了以MSP430F449為核心，利用射頻模塊CC1100完成無(wú)線(xiàn)通信的控制系統(tǒng)，并對(duì)其硬件和軟件的設(shè)