基于神經網絡的行波超聲波電機驅動控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、超聲波電機利用壓電陶瓷的逆壓電效應產生超聲振動，并將這種振動通過摩擦耦合來直接驅動轉子或滑塊的運動，它作為一種直接驅動電機已成為當前機電控制領域的一個研究熱點。本文針對超聲波電機(USM)驅動控制系統(tǒng)的實現(xiàn)做了進一步的研究和設計。文中根據(jù)USM的特點，設計了一種新型的驅動電路用來實現(xiàn)電機的頻率自動跟蹤及驅動電機的運轉，并采用了智能控制理論中的BP神經網絡算法，利用數(shù)字信號處理器(DSP)的運算能力強、精度高、速度快等特點，實現(xiàn)了一個超聲

2、波電機的驅動控制系統(tǒng)。本文在閱讀和分析了大量國內外有關參考文獻的基礎上，做了以下研究工作：
　　介紹了BP神經網絡在USM速度控制系統(tǒng)中的應用。利用Matlab7.0中的神經網絡工具箱進行結構設計和離線訓練，通過仿真實驗最終確定了2-8-1的三層網絡結構，將訓練后得到的權值、閾值結果寫到DSP中，進行控制過程中給定速度的在線訓練，從而達到控制電機轉速的目的。
　　由于超聲波電機的溫升、負載變化及周圍環(huán)境變化等原因，使電機的諧

3、振頻率發(fā)生漂移，這將影響超聲波電機運行的穩(wěn)定性。本文研究并設計了一種新型的驅動電路，用以實現(xiàn)超聲波電機的驅動和頻率的自動跟蹤。其中，主要對低通濾波電路、反饋電路、可調節(jié)頻率的信號發(fā)生電路、移相電路及功率逆變電路進行了研究及闡述。
　　根據(jù)USM的特點，選取一款專用于電機控制的DSP芯片TMS320LF2407A，設計了硬件接口電路、各功能部分的流程圖及控制算法程序，以CCS為編譯環(huán)境，進行電機整個控制系統(tǒng)的軟件編寫與調試。搭建了一