微小型机器人具有体积小,耗能低等特点,能进入一般机械机构无法进入的狭窄空间内完成检测和维修作业,在医学、生物、及基因工程、军事领域有着广泛的应用前景.双压电膜由于具有能量密度高,发热小和结构尺寸紧凑等的优点,适合于作为微小型机器人的驱动器.该文采用有限元分析方法对双压电膜驱动器做了模态分析;在模态分析的基础上,建立了双压电膜驱动器的等效电学模型.有限元分析得到固有频率和对应的振型以及等效电学模型的参数值.在双压电膜驱动器有限元分析的基础上,设计了微小型管道机器人的控制系统.该控制系统电路主要由信号发生器和高压放大器两部分组成.信号发生器采用直接波形合成技术和基于静态存储器查表原理合成任意的输出波形,合成的波形具有较高频率分辨率以及较高的波形幅值分辨率.高压放大器采用直流放大原理,信号发生器的输出信号经过高压放大器放大,作为双压电膜微小型机器人的驱动信号.控制系统进行了性能测试,应用控制系统控制微小型机器人的实验研究.测试分析信号发生器在高频和低频时的四种输出波形,高压放大器的静态特性和动态特性,得到控制驱动器的性能指标.使用控制系统对双压电膜驱动的微小型机器人进行了实验研究,证明控制系统具有良好动态性能,可以满足微小型机器人的驱动控制要求.