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超声波电机是一种新型微特电机,它具有响应速度快、低速大转矩、无磁性、结构简单等优点,具有广阔的应用前景。超声波电机要求高频高压驱动,必须与其驱动控制装置配套使用。超声波电机运动控制系统性能的好坏,不仅取决于电机本身,而且与其驱动控制装置、控制算法的设计与实现技术密切相关。本文针对行波超声波电机的特点及其对驱动控制的要求,实现了基于 DSP的超声波电机驱动控制装置,并进行了超声波电机速度控制技术的研究。
本文介绍了行波型超声波电机的运行机理及其等效电路模型,说明了超声波电机的阻抗匹配原理、匹配方法及采用方波驱动的可行性;基于超声波电机对其驱动控制装置的特殊要求,实现了基于 DSP的驱动控制装置。在此基础上,研究了对称PWM信号产生、电机测速、频率自动跟踪及电压PID控制等的原理及软件实现方法;进行了速度控制实验,得到了开、闭环实验结果,并对实验中的相关问题进行了分析探讨。