基于LPC2212的超声波电源频率跟踪系统研究

频率跟踪是超声波电源的一个重要特性.针对目前超声波电源负载发生突变时系统易失锁的问题,提出了一种基于LPC2212的超声波电源频率自动跟踪控制,并对其频率跟踪控制方法进行了阐述,给出了频率自动跟踪实现流程图.通过实验证明该控制方法具有检测精度高、动态响应速度快、频率跟踪稳定性高等优点.     

超声波电动机定子等效电路模型及驱动电路的阻抗匹配

从分析超声波电动机定子等效电路模型人手,考虑电机容性负载特性,对驱动电路进行了串联电感匹配,改善了驱动电源与电机之间的耦合程度,提高了驱动电源的输出效率,同时匹配电感后电压波形有了明显的改善,并通过实验测试了阻抗匹配的驱动效果,为进一步有效驱动控制超声波电动机提供可靠的依据.     

旋转行波型超声波电动机的控制系统

应用DDS技术开发出了一种高性能的超声波电动机驱动及控制电源，并基于LabVIEW的平台，建立了超声波电动机的控制系统，最后将控制系统用于自行研制的行波超声波电动机的转速控制。实验表明，该控制系统可以方便地控制电机转速，且信号的频率及相位差控制精度高，有利于研究超声波电动机的控制特性及其性能。     

超声波电动机驱动电源研究

根据行波超声波电动机的驱动原理,基于直接数字频率合成技术和移相控制技术研制了可以调频、调相和调幅的超声电源.最后经过实验验证表明:驱动频率范围15～150 kHz,频率分辨率为0.1 Hz;相位差调节范围0°～360°,相位分辨率0.18°;占空比控制范围0～100%.该电源能够提高超声波电动机工作质量,也为超声波电动机的精确控制提供保证.     

超声波电源智能频率跟踪系统应用研究

传统超声加工电源不具备多频率段自动跟踪的特点,其在工作过程中存在频率跟踪精度过低的现象,而且传统超声波电源的结构决定其输出频率特性单一,无法驱动不同频率特性的超声波换能器。对此采用搜索电流最大值技术与基于数字信号处理器(DSP)TMS320F2812的软件锁相技术结合的复合频率跟踪策略,以直接数字式频率合成(DDS)芯片作为输出频率源,实现自动查找换能器谐振频率及频率自动跟踪的功能,依据超声波换能器的反馈信息同步调节功率和阻抗匹配网络,动态响应不同特性的超声波换能器,维持恒振幅输出。给出具体实现方法,通过实验验证该方法的可行性和有效性。     

永磁直线振荡电机及谐振频率跟踪驱动研究

近年,直线电机因结构简单而获得了广泛应用。为了研究其频率特性,该文介绍了一种小型空压机驱动用永磁直线振荡电机。电机采用特殊结构的盘式弹簧轴承,使电机谐振频率的设计与调整灵活方便。文中讨论了驱动电源特性与电机固有谐振频率的匹配问题,研制了电流反馈式谐振频率跟踪驱动器,使电源效率自动跟踪机电系统的谐振频率,并进行了实验调试,效果较好。     

超声波电动机频率-转速控制的动态辨识建模

超声波电动机的数学模型是其运动控制研究的基础.采用系统辨识的方法,针对以驱动频率为调节变量的超声波电动机转速控制需求,建立了适合于控制应用的超声波电动机系统频率-转速控制模型,为超声波电动机高性能转速控制研究提供了基础.给出的辨识建模方法对超声波电动机及电磁电机的建模研究均有借鉴意义.     

驱动电压跟踪的超声波电机频率自适应技术

超声波电机在运行过程中由于温度的上升会引起谐振频率的漂移,谐振频率的漂移又会导致电机的转速、效率等性能发生改变,为此要求驱动电路有谐振频率的自动跟踪功能。该文从电机在谐振点附近的等效电路出发,分析了输入电压与谐振频率的对应关系并通过实验分别比较了温度和负载对电机动态电容电感乘积、谐振频率、驱动电压和转速的影响。利用一定负载下工作电压相对稳定以及温度对谐振频率影响是渐变的特点,提出了以电机驱动电压为控制对象、输入频率为控制量的超声波电机频率跟踪控制策略。结合直径60mm的行波型超声波电机实验验证了该控制策略的有效性,其中空载、轻载和重载时的速度波动分别控制在5.1%、6.3%、6.4%以内,而效率比不加控制策略时分别提高了0.88%、5.3%和3.1%。     

行波超声电动机驱动电源的设计研究

基于行波超声电动机驱动系统的工作原理，利用现代开关电源技术，设计出了一种推挽式智能型高频动电源。实验结果表明该电源可自动跟踪电动机的谐振频率，也可较好地满足行波超声电动机的工作要求。     

基于频率跟踪的液体媒质超声波电机转速模糊控制系统

针对液体媒质超声波电机结构和激励方式的特点,提出一种基于频率跟踪的转速辨识方法.利用超声波电机定子等效电路,分析了驱动电压、支路电流相位差与电机驱动频率、谐振频率的频率差之间的关系,结果表明此相位差描述了电机的振动状态,可作为转速辨识值.控制系统采用调频调速策略,模糊控制器根据速度给定值和辨识值的偏差和偏差变化量调节驱动电压的频率.实验证明,系统能够补偿液体参数改变引起的电机谐振频率的变化,快速准确地跟踪速度指令.