基于Fuzzy-DDS的超声换能器频率自动跟踪系统

针对传统超声频率跟踪系统锁相范围窄,电源启动或负载突变时易失锁等缺点,提出了一种将数字模糊控制器和数字频率直接合成(DDS)相结合的复合频率跟踪策略,对其设计方法、工作原理进行阐述。实验结果表明,运用该种控制方法的超声系统具有频率跟踪速度快,跟踪准确的优点,实现了系统的稳定、高效运行,提高了换能器的效率。     

基于DDS的超声换能器频率跟踪系统

设计并实现了一种超声换能器频率跟踪系统.该系统采用直接数字合成器(DDS)作为频率调整和信号产生的器件;采用可编程逻辑器件(CPLD)完成相位比较和DDS控制,频率跟踪的响应速度快;单片机作为系统的控制核心,对反馈电流进行实时监控,并在此基础上实现了先扫频后跟踪的策略以及自动解锁控制,使系统有良好的适应性和可靠性.该系统已在超声换能器的实用产品样机上应用,取得了良好的效果.     

基于DSP的超声换能器频率跟踪系统

频率自动跟踪技术是超声波电源的一个重要特性。针对传统的超声电源频率自动跟踪系统的不足,如频率跟踪范围太窄,失锁相及频率误跟踪等问题,提出了一种基于模糊控制和直接数字频率合成(DDS)相结合的混合控制策略。即通过模糊控制器实现频率的粗调,结合数字信号处理(DSP)技术实现模糊控制,通过硬件使用DDS实现频率精确跟踪。试验结果表明,研制的超声波电源具有频率跟踪速度快、准确的优点,并能实现系统的稳定、高效运行。     

压电换能器并联谐振频率跟踪系统设计

分析了压电换能器夹持电容在线测量原理,提出了一种新的并联谐振频率跟踪方法。讨论了不同状态下并联谐振频率的变化规律。采用嵌入式芯片PSoC5为主控制器,结合数字合成技术,使激励信号分辨率达到0.5Hz。驱动直流电源采用软开关技术实现电压可调功能。对换能器的电压和电流进行检测并在此基础上实现扫频跟踪策略及自动解锁控制。在不同工作状态下的实验结果验证了设计方案的合理性。     

基于LabVIEW的超声波换能器谐振跟踪系统

在超声换能器的工业应用中,谐振频移和阻抗变化是常见的现象,他们将导致换能器的效率变低和振幅不稳定。为了解决这一问题,文中开发一个驱动和测量系统来跟踪超声波换能器的谐振,它具有实时监视超声波换能器各性能参数的能力。Lab VIEW中使用PI控制算法来实现谐振跟踪。另外,该系统可以方便地运用于不同的换能器和负载条件。通过实验,验证了该系统的可行性与适用性。     

基于PSO-PID的超声电源频率跟踪系统设计

针对多数超声波电源存在频率漂移、跟踪性能差、易失谐,造成能量转换效率低、甚至设备损坏等诸多问题,设计了一种基于数字控制、可实现快速频率跟踪的超声波电源.将改进的粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)结合比例积分微分(proportional integral derivative,...     

基于FPGA的直接数字频率合成系统的仿真

频率源是雷达、通信、电子对抗与电子系统实现高性能指标的关键之一,被喻为众多电子系统的"心脏".而当今高性能的频率源均通过频率合成技术实现.传统的频率合成器有直接频率合成器和锁相环两种.直接数字式频率合成(Difeet Digital Frequency Synthesis,即DDFS,一般简称DDS),是从相位概念出发直接合成所需波形的一种新的频率合成技术.它将先进的数字处理理论与方法引入信号合成领域,标志着第三代频率合成技术的出现.     

基于频率搜索和跟踪的压电超声电源设计

针对洁牙机的超声电源在工作时难以快速搜索到压电陶瓷换能器谐振点,长时间工作引起大功率器件发热量过大致使系统产生谐振漂移、不能稳定工作的问题,提出了一种基于频率自动搜索与跟踪的超声洁牙机驱动电源设计。该设计通过STM32单片机控制输出步进PWM,基于最大反馈电流设计变步长法快速搜索谐振频率;再利用相位检测技术将换能器输出的电压电流相位差作为电路谐振状态的反馈信号,结合STM32单片机进行PID控制,改变PWM占空比调节电路的振荡频率使系统始终工作于谐振状态,实现谐振频率的自动跟踪,并基于此设计出超声电源电路与控制软件。实验结果表明,该超声电源能快速搜索到换能器的谐振频率,并对谐振频率自动跟踪,使系统能稳定、长时间地工作。     

压电式微固体模态陀螺谐振频率自动跟踪电路

压电式微固体模态陀螺振子通过交变电压激振、传感电极感应出电荷。当激励电压频率为某阶振动模态谐振频率时,感应电荷达到最大值。设计了谐振频率自动跟踪电路,使陀螺稳定工作在谐振模态。使用现场可编程门阵列(FPGA)控制直接数字频率合成器(DDS)产生频率精确可调的激励电压,驱动陀螺振子振动。检测谐振点对应的激励电压和感应信号间的相位差,作为反馈信号调节激励电压频率。实验结果表明,当相位差锁定区域处在98.48°~100.27°时,振子感应电极输出信号最大,振子处于谐振状态,实现了振子谐振频率的跟踪锁定。该系统可用于以谐振器为核心器件的振子工作模态锁定与跟踪。     

一种简单实用的超声电机频率跟踪控制技术

超声电机的速度及负载驱动特性是与定子的谐振特性及激励频率密切相关的。在电机工作过程中．温升会使谐振特性发生变化。为了保持电机性能的稳定，激励频率必须跟踪谐振特性的变化。该文首先从定子的导纳曲线漂移的角度来描述电机谐振状态的变化，然后通过检测某相电压与电流的相位差来实现频率跟踪控制，最后用实验验证了这种方法的有效性。     

超声聚焦微喷压电换能器射频电源的设计

介绍了一种应用于生物微阵列中,工作频率为10~20 MHz的超声聚焦微喷压电换能器射频电源的设计。该射频电源采用基于直接数字频率合成(DDS)技术得到波谱纯净,频率连续可调,幅值可调,分辨率高且稳定的射频信号。采用具有可关断功能的视频运算放大器实现了一种简单实用、低成本的脉冲调制电路。功率输出级采用变压器推挽式功率放大电路,实现了宽带脉冲调制信号的功率有效放大。     

键合工具对超声换能器系统谐振频率的影响

建立了超声引线键合机换能器系统振动分析有限元模型,利用ANSYS软件分析了换能器系统与键合工具组成的纵-弯复合振动系统的振动特性。计算结果表明,键合工具的弯曲振动与换能器系统纵向振动存在耦合关系,劈刀长度增加50%将使换能器系统谐振频率下降5.6%;实验中测试了换能器系统的阻抗与导纳特性,发现当劈刀长度为16 mm时系统的阻抗匹配较为理想;换能器系统的谐振频率的实测值与有限元分析结果一致,最大误差为3.51%。     

超声波电机的频率自动跟踪

随着超声波电机运行时间的增加,其谐振频率会下降,进而使电机速度降低。为保持电机速度的稳定性,该文提出了一种具有新颖的频率自动跟踪功能的超声波电机驱动源。它使用窗口比较器、可逆计数器、D／A转换器和压控振荡器实现频率跟踪功能。结合理论分析和LC谐振曲线,阐明了跟踪器的工作原理。实验结果表明这个方案是可行的。     

超声波发生器的频率跟踪电路

频率跟踪电路是超声波发生器中的一种特殊电路。本文在介绍频率跟踪的基本原理和应用情况的基础上,分析了实现频率跟踪的不同方案,并对于几种典型的频率跟踪电路作了详细的说明。     

超声波发生器的频率跟踪电路

频率跟踪电路是超声波发生器中的一种特殊电路.本文在介绍频率跟踪的基本原理和应用情况的基础上,分析了实现频率跟踪的不同方案,并对于几种典型的频率跟踪电路作了详细的说明.     

匹配电路对压电陶瓷超声换能器振动性能的影响

研究了匹配电路对压电超声换能器共振频率及其振动特性的影响；分析了由匹配电路和换能器组成的能量传输系统的有效机电耦合系数与匹配电路参数之间的关系。理论与实验表明，由电感和电容组成的匹配电路，使换能器的共振频率发生了变化。通过合理选择匹配电路参数，可提高系统的机电耦合系数，增大声功率输出。     

基于FPGA的引线键合超声电源的研究

为进一步提高热超声引线键合超声电源的自动频率跟踪速度及精度,提出了基于现场可编程门阵列(FPGA)的超声电源设计方案.利用FPGA并行执行的特点,移位乘法器的流水线功能及数字增量式比例、积分及微分(PID)控制算法,缩短了回路控制时间,提高了自动频率跟踪的速度.采用高精度的直接数字频率合成(DDS)和数字锁相环技术,实现了高频率跟踪精度.实验表明,在空载及给定负载状态下,超声变幅杆从失谐状态到谐振状态仅需0.6～1.1 ms;频率跟踪误差不超过士50 Hz.     

基PSO-PID的超声电源频率跟踪系统设计

针对多数超声波电源存在频率漂移、跟踪性能差、易失谐,造成能量转换效率低、甚至设备损坏等诸多问题,设计了一种基于数字控制、可实现快速频率跟踪的超声波电源。将改进的粒子群算法(PSO)结合比例积分微分(PID)控制应用于频率控制过程,实现了启动瞬间及工作过程均能快速检测超声波换能器的谐振频率,并调整对应输出脉冲频率,使换能器工作于谐振状态,高效地将电能转换成声能。     

一种换能器频率跟踪与振幅稳定方法的研究

针对超声波换能器工作过程中换能器的谐振频率漂移及其振幅不稳定问题,对一种同时实现振幅稳定和频率跟踪的方法进行了研究。通过正交相关法对换能器匹配网络的复阻抗幅值与相位进行分析。通过比例-积分-微分(PID)控制算法对超声波发生器输出电压的频率和幅值进行调节,从而实现换能器频率的跟踪和振幅稳定。对频率28kHz的换能器进行了实验,实验表明,正交相关法和PID控制算法的结合能实现换能器的谐振频率跟踪和振幅稳定。     

基于DDS的快速频率源的研制

介绍了一种高性能直接数字合成（DDS）芯片的工作原理及特点,并给出了基于DDS设计快速频率源的方案,该频率源具有低相噪、低杂散、细步进、高速频率切换的特点。