提高蠕动式压电直线驱动器输出力的研究进展

蠕动式压电直线驱动器具有大位移行程和高位移分辨率的特点,但是箝位机构利用静摩擦力输出负载的方式大大限制了系统的进给刚度和输出推力.从箝位机构的结构类型、运动方式以及和新材料新技术的交叉应用等方面,介绍了几种典型尺蠖驱动器的研究进展,为提高系统的输出力,指出了今后的研究方向.     

三相混合式多细分步进电机驱动器

本文根据正弦电流细分驱动的原理,设计出三相混合式多细分步进电机驱动器。系统采用电流跟踪和脉宽调制技术,使电机的相电流为相位相差120°的正弦波。该驱动器解决了传统步进电机低速振动大、有共振区、噪音大等缺点,提高了步距角分辨率和驱动器的可靠性。     

前馈控制算法校正相移微动台非线性运动

压电陶瓷具有推力大,响应速度快,分辨率高和能耗低等优点,但其形变量小,所以需要位移放大机构对其形变量进行放大,实现长行程高分辨率位移。针对压电陶瓷作为驱动器,柔性铰链位移放大装置作为导向机构的相移微动台运动存在非线性问题,采用多项式模型对其位移特性进行建模,通过求解逆多项式获得使其线性运动非线性电压,利用实验对非线性运动校正结果进行验证。实验结果表明,所采用前馈控制算法可以很好的校正相移微动台非线性运动,校正后相移台在x,y方向产生的最大相移误差为4°与3.2°,满足高精度相移干涉测量对相移台相移误差要求。     

仿肌肉驱动器设计与仿真

仿肌肉驱动器是模拟动物肌肉工作原理的新型驱动装置,通过分析模仿动物骨骼肌的结构和运动形式,设计了一种基于电磁场的新型仿肌肉驱动器,并通过有限元分析软件ANSYS对驱动器的电磁场进行了分析,得到了仿肌肉驱动器特性参数。     

超磁致伸缩致动器功率驱动器设计

针对超磁致伸缩致动器现有功率驱动器存在损耗大、发热大、效率低、功率小等不足,为满足超精密场合以及宽范围调整的要求,分析基于PWM逆变器设计的超磁致伸缩致动器功率驱动器的特性,提出采用模块化分层设计建模原理对各单元分别设计并建立模型的方案,在此基础上将各单元串联,设计超磁致伸缩致动器功率驱动器并建立其模型。通过仿真分析及实验,验证该驱动器设计方案的正确性,以及模型分析对超磁致伸缩致动器控制系统设计的指导作用。     

压电陶瓷驱动器动态驱动电源设计

针对大位移压电陶瓷驱动器的特点,设计了一种可动态应用的驱动电源,并给出了详细的电路原理图.对驱动电源的性能试验表明,在输入为正弦波、三角波和方波等动态信号时,该驱动电源可以很好的跟随输入信号的变化,显示出优异的动态性能.对压电陶瓷驱动器的驱动试验表明,该驱动电源具有较强的带负载能力,可满足大位移压电陶瓷驱动器的动态驱动...     

行走式尺蠖压电直线驱动器研究现状及关键技术综述

尺蠖压电驱动器具有大行程、高精度、大输出力、快速响应、无磁场影响等优点,在超精密定位领域具有广泛的应用前景。而行走式尺蠖压电驱动器又以箝位机构结构简单、刚度和动态性能好,中间驱动机构偏摆小,整体体积小,运动稳定性好等特性引起世界各国的关注。在阐述行走式尺蠖压电驱动器的本质、组成结构及运动原理的基础上,对其国内外研究现状及其关键技术进行了分析,并对其发展趋势进行了展望。     

基于USB的步进电动机驱动器设计与实现

步进电动机驱动器的设计通过采用USB接口,充分利用了PC机的资源,使复杂的运动得到很好解决;同时由于系统采用FPGA作为主控芯片,因而大大提高了响应速度、可靠性和控制灵活性。     

工业设备中新型AC伺服电动机/驱动器技术特征与应用

本文介绍工业自动化中新型AC伺服电动机/驱动器技术特征与应用,并对交流伺服电动机驱动监控系统中的上位机与伺服驱动器间的通信实现与高速伺服通信的运动网络的应用作分析说明,对工业自动化的工程设计人员设计思路的拓宽具有实际意义。     

μs同步器研制

文中详细介绍基于ISA总线,分辨率为微秒量级同步器的设计方案,该方案对高功率固体激光驱动器以及其它需要高精度同步的仪器或者设备的设计具有一定参考价值.     

步进电机新型控制器设计及其在机器人多自由度关节中的应用

提出了一种对反应式步进电机控制的新方法。该方法采用单片机 FPGA实现了双正弦驱动可变细分三相反应式步进电机新型驱动器。实验证明该驱动器细分精度高、可靠稳定、可维护性强,具有很好的应用前景。设计了基于该驱动器的机器人多自由度关节实时控制系统。该系统结构简单,控制精度高。     

基于单片机的双闭环控制智能充电器研制

针对当前铅酸电池充电器大多使用单闭环模拟方式控制可靠性低、充电保护功能欠缺、充电效率低等不足,设计了一款基于单片机双闭环控制的铅酸蓄电池智能充电器。给出了其主电路结构和MOSFET驱动器电路,分析了其控制原理并设计了其软件流程图。采用单片机双闭环控制,能够很好地适应负载的大变化范围;采用高性能电源芯片UC3842作为驱动器和前端控制器,实现了前端闭环控制,提高了系统的可靠性;在传统三段式充电过程基础上新增了脉冲充电过程和相应保护功能,可以对电池进行修复,延长电池使用寿命。通过仿真分析和实验验证,证明了本设计的可行性和合理性。     

基于DSP的经济型脉冲式多轴运动控制器

本文在分析数控系统组成的基础上,采用具有DSP功能的16位单片机SPCE061A作为核心处理器,以数字式交流伺服电机及配套驱动器为控制对象,设计了一款经济实用的脉冲式多轴运动控制器。     

增量光栅编码器的原理和实践

增量光栅传感器是一种新型位置和速度传感元件,具有精度高、抗干扰能力强及寿命长等特点,在工业控制、空间技术、国防工程等技术领域的应用日益广泛。轴角增量光栅传感器的最高分辨率多在±1′数量级,在高精度系统中使用时,还必须提高其分辨率,才能适应各种使用要求,并充分发挥其高精度的优点。目前,提高分辨率的有效方法是内插技术,即在增量光栅传感器的一个固有分辨率的周期内进行再分辨。其性能的优劣直接影响增量光栅传感器系统的质量。内插技术原理上可以分为相位内插和幅     

新型压电驱动机电耦合动力学系统分析与建模

为了准确描述压电陶瓷驱动器中存在的复杂非线性滞回动力学特性,采用分层建模原理,建立了驱动器中底层压电叠堆的非线性滞回子模型。将该底层子模型与驱动器中上层弹性和运动部件的子模型进行集成,导出了一种具有仿射形式的新型机电耦合非线性集总参数ECNLP模型。通过时域的仿真与实验对比验证和频域的动力学分析表明,该模型不仅能够准确、合理的刻画压电叠堆中的非线性滞回动、静态特性,而且充分考虑了驱动器中弹性和运动部件的动力学特性,为以后压电陶瓷驱动器控制系统的设计提供了一种新的建模方法。     

步进电机新型控制器设计及其在机器人多自由度关节中的应用

提出了一种对反应式步进电机控制的新方法。该方法采用单片机＋FPGA实现了双正弦驱动可变细分三相反应式步进电机新型驱动器。实验证明该驱动器细分精度高、可靠稳定、町维护性强，具有很好的应用前景。设计了基于该驱动器的机器人多自由度关节实时控制系统。该系统结构简单，控制精度高。     

基于F-P可调谐滤波器的光纤光栅解调系统设计

针对某结构应力监测系统,提出应用光纤光栅传感原理来测量结构应力,设计了基于光纤标准具的F-P可调谐滤波器光纤光栅解调系统。利用标准具的稳定性来对F-P滤波器进行标定,消除环境温度对F-P滤波器的干扰。利用DDS原理设计了F-P滤波器的驱动源,产生的三角波分辨率可以小于0.42mV,确保解调系统最终的分辨率达到1pm。设计了光电转换电路,实现了微弱光信号的转换和放大,最后转换成易于采集与显示的电压信号。最终,利用本次设计的解调系统可以实现±3000με的应变测量,测量精度可达到2.59%。     

基于FPGA的脉冲控制发生器设计与研究

脉冲控制需要运动控制系统根据输入的速度值,对输出的控制脉冲进行均匀分配,以保证电机转速的稳定。在对比了一种脉冲均匀分配算法后,该文采用了直接数字频率合成(DDS)算法,在运动控制系统的FPGA芯片中用Verilog HDL语言完成了脉冲发生器的设计。该脉冲发生器具有速度与位置两种控制模式,并可以根据电机驱动器的工作模式输出4种不同的脉冲。测试表明该发生器的输出脉冲均匀稳定,分辨率高,频率范围完全覆盖宽,完全可以满足步进控制的需求。同时根据脉冲发生与接收测试的结果,对运动控制系统中的相关问题进行了分析研究。     

直线超声电机驱动精密二维定位平台系统

针对当前精密作动技术领域对精密定位系统提出越来越高的要求,设计了一种由蝶形直线超声电机驱动的二维精密定位平台系统。该定位平台系统行程为50 mm?50 mm,以直线型增量光栅编码器作为位置反馈元件,通过上位机编程实现运动控制卡对精密定位平台系统进行控制。为了实现直线超声电机的驱动,设计了一种新型直线超声电机驱动器,实现驱动电压和驱动频率的独立控制。在控制过程中,通过使用复合控制技术,同时结合直线超声电机具有高分辨率步进的控制特性,最终使系统达到高精度运动的控制效果。实验结果表明,在0~50 mm行程内,实现了小于0.28?m的定位精度。     

线阵CCD光谱分辨率检测系统设计

在分析光谱测试仪器检测设备发展现状的前提下,为解决光栅分辨率测试仪器中存在的电路复杂、探测器灵敏度低、结构可变通性差等问题,设计了一种以线阵CCD ILX554B为探测器的、以STM32F103为主控单元的线阵CCD光谱分辨率检测系统。系统利用片上高速时钟产生线阵CCD所需的驱动时序,经片上ADC采样后获取实时的光谱数据,将采集的数据经USB接口上传给上位机进行处理,获得最终的被测分光器件的光谱分辨率信息。最后,分别以汞灯和氩灯为光源,利用所设计的系统对光栅分辨率进行了测试,实验数据表明,在500 k Hz的驱动频率下,系统光谱分辨率可以达到0.01nm。系统满足低成本、高精度、稳定和可靠等要求。