收藏本站
《哈尔滨工业大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

尺蠖直线电机驱动控制器的设计与研究

熊飞  
【摘要】: 尺蠖直线电机是模仿生物界尺蠖运动原理而得名,以压电元件为动力转换元件,将压电体的微小振动位移按照尺蠖原理形成连续的步进的精密位移输出。它是纳米级定位精度的步进直线电机,在航空航天、光纤对接、生物工程、显微外科、超精密加工等方面具有十分广阔的应用前景。它的驱动控制器是影响其精度的重要因素之一,因此设计出一种性能优异的驱动控制器对于提高尺蠖直线电机的精度具有十分重要的意义。 本文围绕驱动控制器的设计展开论述。首先,文章通过对尺蠖直线电机原理及其驱动控制器国内外发展现状的研究,提出了信号发生器与压电驱动电源相结合的系统方案。 同时,文章对驱动控制器的软硬件设计原理与方案进行了详细描述。驱动控制器的硬件由直流稳压模块、放大模块和控制模块三部分组成,实现产生和放大驱动信号的功能。它的软件是在DSP控制器上编写,以实现产生驱动信号、监测输出信号、选择驱动模式、设置驱动参数以及提示用户操作的功能。 最后对研制出的样机进行了测试,其输出电压范围为0~200V,单路最大输出电流为240mA,最大输出功率144W,在负载5 F时频响为40Hz左右,纹波不大于200mV,线性度大于99.9%,分辨率在50mV左右。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM359.4

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王勇;崔大付;许立宁;张璐璐;;压电陶瓷微喷头数字驱动控制电源的设计[J];微纳电子技术;2007年Z1期
2 胡长德;赵美蓉;李咏强;高娟;朱砂;;大行程纳米级压电微动工作台的设计与试验研究[J];传感技术学报;2009年06期
3 权哲浩;林玉池;仝凌志;金日光;赵美蓉;;扫描隧道显微镜微动台的有限元分析与实验研究[J];传感器与微系统;2008年04期
4 袁炳元,袁诗璞;低纹波整流电源[J];电镀与环保;2004年05期
5 李宏;一种超低纹波组合开关电源的研制[J];电工技术杂志;2000年12期
6 胡长德;温丽梅;幸祺;;用于大范围纳米级压电微动台的驱动控制系统[J];电子测量技术;2008年08期
7 王皓,凌宁,曾志革;一种高分辨力、大行程微驱动压电马达[J];光电工程;2003年04期
8 冯晓光,赵万生,栗岩,刘晋春,管淑娟;减小压电陶瓷驱动电源纹波的一种有效方法[J];哈尔滨工业大学学报;1997年05期
9 张志国,高红;磁滞回线的小数指数幂曲线近似法[J];东北电力技术;1996年03期
10 杨宜民,李传芳,程良伦;仿生型步进式直线驱动器的研究[J];机器人;1994年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 赵宏伟;尺蠖型压电驱动器基础理论与试验研究[D];吉林大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杜志博;基于PWM开关控制的能量回收式压电陶瓷驱动电源的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄昔光;何广平;谭晓兰;袁俊杰;崔桂芝;;并联机器人机构研究现状分析[J];北方工业大学学报;2009年03期
2 李金田;压电传感器与前置放大器的配接[J];传感器技术;2004年01期
3 赵鸣,候育冬,田长生;大功率压电变压器用压电陶瓷材料发展现状[J];材料导报;2003年09期
4 程明山;集成运算放大器在水氧表和铁离子计中的应用[J];材料开发与应用;1996年04期
5 袁诗璞;;光亮酸性镀铜的设备配置(二)[J];电镀与涂饰;2010年05期
6 韩锦涛;刘为;韩弥;;改善反激式开关电源特性的措施[J];电工技术;2004年03期
7 刘谊露;蔡小勇;亓迎川;;复合控制型低纹波PWM AC/DC-DC变换器[J];电气应用;2006年11期
8 朱六妹,王伟,王春明,宋国军,邹奇仕;激光焊监测系统信号处理电路的设计[J];电焊机;2003年09期
9 陈维山;赵学涛;刘军考;郝铭;;压电超声波马达发展现状及研究方向[J];电机与控制学报;2006年05期
10 李进国;金新民;;小功率光伏并网逆变器控制的设计[J];电源技术应用;2002年12期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 陈维山;刘英想;杨小辉;刘军考;;纵振换能器式圆筒型超声电机振动特性的研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
2 郑伟;赵淳生;;旋转型行波超声电机寿命试验研究[A];第十一届中国小电机技术研讨会论文集[C];2006年
3 周凤拯;金家楣;姚志远;周培;;轮式结构直线超声电机的设计[A];第十二届中国小电机技术研讨会论文集[C];2007年
4 彭太江;伍晓宇;王红志;李积彬;梁雄;;超磁致伸缩驱动器研究与发展[A];2009年广东先进制造技术(佛山)活动周文集[C];2009年
5 卢全国;陈定方;魏国前;丁建军;;GMM的发展现状及其在精密致动器件中的应用[A];12省区市机械工程学会2006年学术年会湖北省论文集[C];2006年
6 彭太江;伍晓宇;王红志;李积彬;梁雄;;超磁致伸缩驱动器研究与发展[A];2009海峡两岸机械科技论坛论文集[C];2009年
7 刘英想;刘军考;陈维山;石胜君;;纵弯复合换能器式圆环形行波超声电机的工作原理与设计[A];2009中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王希花;基于压电陶瓷迟滞非线性建模及控制系统的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 钟俊;宏观尺度的纳米级定位控制技术研究[D];中国科学技术大学;2011年
3 邢继春;旋转惯性压电电机研究[D];燕山大学;2012年
4 侯育冬;高性能压电变压器用多元系陶瓷的制备和性能研究[D];西北工业大学;2002年
5 王洪瑞;液压六自由度并联机器人运动控制研究[D];燕山大学;2003年
6 张世辉;并联机器人汉字雕刻技术的研究[D];燕山大学;2005年
7 李艳文;几类空间并联机器人的奇异研究[D];燕山大学;2005年
8 高峰;光学相干层析成像系统的研制[D];四川大学;2005年
9 华顺明;压电式粘滑精密运动机构驱动理论与实验研究[D];吉林大学;2005年
10 刘建芳;压电步进精密驱动器理论及实验研究[D];吉林大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高英儒;三自由度并联机器人工作空间研究[D];天津理工大学;2010年
2 杨慧;信号可调压电陶瓷精密驱动电源的研究[D];南昌大学;2010年
3 高颂;用于行车健康监测的PVDF传感器及检测方法研究[D];昆明理工大学;2010年
4 陈磊;基于多传感器的高含气率多相流量计的研究[D];沈阳工业大学;2011年
5 周洪龙;小型管道机器人系统研究[D];吉林大学;2011年
6 胡磊磊;超精密加工中的刀具补偿驱动平台及熨压机构的研究[D];吉林大学;2011年
7 齐爽;压电驱动型数控铣削精密补偿单元结构设计与分析研究[D];吉林大学;2011年
8 肖磊;基于激光三角测距法的自动对焦系统研发[D];广东工业大学;2011年
9 段振涛;高频开关电化学电源主电路的优化设计[D];华南理工大学;2011年
10 李磊;微动摩擦磨损的试验机研制及试验研究[D];南京航空航天大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 嵇国金,马奎,王磊;微纳定位/进给技术研究现状[J];微纳电子技术;2003年05期
2 贾明,毕树生,于靖军,徐一村;大变形柔性铰链的静刚度分析及应用[J];北京航空航天大学学报;2005年07期
3 褚祥诚;李龙土;;国外压电陶瓷声马达的发展近况[J];材料导报;2001年06期
4 单召辉;刘心宇;周昌荣;;B位复合离子取代NBT无铅陶瓷的电性能研究[J];材料导报;2008年09期
5 左雪平,赵万生,袁松梅,李云峰;蠕动式压电驱动微小型电火花加工装置的单片机控制系统[J];电加工;1999年06期
6 周晶洁;迟关心;庞有庆;于中福;;基于压电陶瓷和DSP的微细电火花线切割机[J];电加工与模具;2006年04期
7 袁振东;一种高效率智能电子实验仪的设计与实现[J];电气电子教学学报;2000年01期
8 张成伟;宽带高速新型ECM干扰源[J];电子对抗技术;2002年06期
9 范伟;余晓芬;奚琳;;纳米电机驱动大行程超精密工作台的设计研究[J];电子测量与仪器学报;2008年02期
10 陆敏恂;刘俊杰;;纳米级精密定位工作台研究[J];中国工程机械学报;2006年04期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 贾宏光;基于变比模型的压电驱动微位移工作台控制方法研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
2 华顺明;压电式粘滑精密运动机构驱动理论与实验研究[D];吉林大学;2005年
3 刘建芳;压电步进精密驱动器理论及实验研究[D];吉林大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王征;遥控遥测数字调制解调的软件化设计与实现[D];西安电子科技大学;2001年
2 温丽梅;大行程压电微动台驱动控制系统的研究[D];天津大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;直线电机机械手[J];电机与控制应用;1975年04期
2 梁兆棻;直线电机加减速小车的研制[J];铁道运输与经济;1986年11期
3 张忠;高速磁浮列车SLIM直线电机最佳设计方案的研究[J];大连铁道学院学报;1994年04期
4 韩春馗;采用直线电机实现高精度轮廓加工[J];世界制造技术与装备市场;1996年03期
5 曲智勇,董申,张飞虎;基于DSP的直线电机位置伺服系统[J];机械工程师;2002年05期
6 贾激雷,徐月同,傅建中;双频激光干涉仪测试直线电机进给定位精度的研究[J];机械工程师;2004年08期
7 李小红;;第四届中日直线电机轨道交通技术交流会在京召开[J];都市快轨交通;2007年06期
8 ;直线电机机械手[J];大电机技术;1976年04期
9 王建峰,牛华;直线伺服电动机及其应用[J];电力学报;2002年03期
10 艾武,程立,杜志强,陈幼平,周祖德;基于DSP的直线电机位置检测与控制技术[J];机械与电子;2004年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 叶云岳;;国内外直线电机技术的发展与应用综述[A];直线电机与自动化——2002年全国直线电机学术年会论文集[C];2002年
2 郭淑英;;磁悬浮列车用直线电机的研制[A];直线电机与自动化——2002年全国直线电机学术年会论文集[C];2002年
3 周勇;黄明星;叶云岳;;直线电机在新型铺粉装置中的应用[A];2004年全国直线电机学术年会论文集[C];2004年
4 沙次文;彭燕;戴银明;凌金福;周适;杨爱华;郑毅;;大推力超导直线电机[A];直线电机与自动化——2002年全国直线电机学术年会论文集[C];2002年
5 孙一丹;杨霞;;直线电机驱动高速精密数控机床进给系统的研究[A];第十六届中国小电机技术研讨会论文摘要集[C];2011年
6 陈永校;;微特直线电机[A];第七届中国小电机技术研讨会论文集[C];2002年
7 贾宏新;叶云岳;;直线感应电动机驱动的电梯控制系统[A];直线电机与自动化——2002年全国直线电机学术年会论文集[C];2002年
8 方攸同;范承志;卢琴芬;叶云岳;;可靠性对直线电机运行经济性的影响[A];直线电机与自动化——2002年全国直线电机学术年会论文集[C];2002年
9 邓启文;尹力明;吴峻;;直线电机静态特性研究[A];第11届全国电气自动化电控系统学术年会论文集[C];2002年
10 夏红梅;张伯霖;黄晓明;;高速数控机床直线电机进给系统的研究[A];面向21世纪的生产工程——2001年“面向21世纪的生产工程”学术会议暨企业生产工程与产品创新专题研讨会论文集[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 清科集团 赵晓泊;直线电机将升级传统制造业[N];中国证券报;2010年
2 记者 薛婧;我国首列直线电机轨道车试制成功[N];黑龙江日报;2009年
3 袁芳记者 赵凤华;中日专家北京交大研讨直线电机轨道交通新技术[N];科技日报;2007年
4 王瑞;新型直线电机翻车机研制成功[N];中国有色金属报;2006年
5 记者 孙伟华;我市自主研发新产品带来过亿年收入[N];大庆日报;2009年
6 陈大伟;直线电机轨道车试制成功[N];安徽经济报;2010年
7 王迅;中科院与日企共建直线电机联合实验室[N];中国有色金属报;2006年
8 首席记者 周秀芳 通讯员 张沛;新型直线电机管道运输系统关键技术与装备研制项目启动[N];内蒙古日报(汉);2009年
9 记者 张荣文;第一个直线电机牵引车辆段安家广州[N];中国铁道建筑报;2005年
10 李媛;首都机场轨道线开始铺轨[N];建筑时报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 夏景辉;直线电机轮轨交通气隙及轨道平顺性对系统动力响应影响研究[D];北京交通大学;2011年
2 陈正;基于非线性和柔性特性分析及补偿的直线电机精密运动控制[D];浙江大学;2012年
3 王灿飞;永磁开关磁链直线电机研究[D];浙江大学;2012年
4 张丽萍;基于正交多项式的迭代学习控制算法及其在直线电机中的应用[D];福州大学;2005年
5 郭锐;基于Linux的微细电火花加工数控系统及其相关关键技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
6 李刚;基于直线电机的微细电火花加工系统及其关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
7 朱涛;极紫外光刻机工件台精密机械及控制相关技术[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2006年
8 杜志强;高响应短行程直线直流电机的建模、控制与实验研究[D];华中科技大学;2006年
9 张代林;永磁同步直线电机伺服系统的控制策略和实验研究[D];华中科技大学;2007年
10 张翊诚;高性能交流驱动控制关键技术的研究[D];国防科学技术大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 熊飞;尺蠖直线电机驱动控制器的设计与研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 张志华;弧形直线电机伸缩门及其控制研究[D];河南理工大学;2010年
3 唐振宇;直线电机进给系统及其驱动控制的研究[D];广东工业大学;2004年
4 张翊诚;新型直线电机及其高频响驱动数字伺服控制系统[D];国防科学技术大学;2002年
5 王少威;PDP涂敷机控制系统设计及双直线电机同步控制研究[D];西安电子科技大学;2011年
6 邹敏;基于DSP的直线电机模糊PID控制系统研究与实现[D];武汉理工大学;2010年
7 方明;圆筒型永磁动圈式直线电机控制系统仿真及软件设计[D];太原理工大学;2011年
8 周晓峰;IC缺陷检测的直线电机高精度定位控制[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 徐阳;探针定位用两自由度电机系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 商进;电磁举升系统的基础研究[D];哈尔滨理工大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026