超声波电机(Ultrasonic Motor简称USM)是八十年代发展起来的新型微电机。本文针对超声波电机及其控制技术的研究现状和发展趋势,以我国研究技术相对比较成熟并有产业化前景的行波超声波电机(Traveling-wave Ultrasonic Motor简称TUSM)的伺服控制技术为研究对象,以直径60mm的行波超声波电机TUSM60为研究实例,在特性测试、动稳态性能分析,辨识模型建立、控制策略与控制算法的选择与实现等方面展开研究。本论具体的研究内容为: 在分析超声波电机研究历史和现状的基础上,结合国内外超声波电机特别是行波超声波电机控制技术的发展趋势,重点论述了行波超声波电机及其驱动控制技术的研究进展。 介绍行波超声波电机的基本结构,并从该电机的主要理论基础--压电原理、行波合成、接触模型出发,分析了行波超声波电机定子质点的运动方程.并结合定转子摩擦接触特点,分析了行波超声波电机的运行机理。 根据对行波超声波电机测试和高精度控制的要求,研制出基于双DSP和FPGA的超声波电机高性能测试控制平台。其中控制核心采用了双DSP结构,可以在对行波超声波电机进行控制的同时,将必要的参数读取出来进行分析和研究。为行波超声波电机瞬态特性分析以及控制策略、控制算法的深入研究打下了基础。 对电机的瞬态、稳态特性进行的测试,可以分析驱动频率、电压以及相位差等调节量对电机输出的影响。在此基础上进一步对行波超声波电机的调节方式、控制算法选择方面进行分析,并得到相应结论。 通过对实验数据的总结和归纳,利用系统辨识中的非参数方法,建立在特定频率条件下的近似线性模型。在行波超声波电机工作范围内,辨识若干组不同频率条件下的近似线性模型,将这些模型的参数进行二维或三维拟合,可以得到一个关于行波超声波电机传递函数的模型。辨识模型的建立为合理的选择和优化控制参数,控制效果的验证等提供了行之有效的手段。 在对行波超声波电机的速度控制、位置控制展开的研究中.首先利用遗传算法对常规PI恒转速控制的控制参数整定及修正方法进行了研究;利用神经元的在线自学习能力,研究和设计单神经元PID-PI转速控制器,提高控制系统对电机非线性和时变性的适应能力;为了消除在伺服控制中,单一调节量(驱动频率)情况下,低转速的跳跃问题,研究和讨论了多调节量分段控制方法,并利用模糊控制对控制方法的有效性进行了验证;在位置控制中,利用转速控制研究的结果,研究和设计了位置--速度双环(串级)控制器,实现了电机高精度位置伺服控制。 通过对已有控制系统的改进和简化,设计和研制了具有实用化价值行波超声波电机控制器:并将研究成果应用于针对核磁成像设备而设计的行波超声波电机随动控制系统中,同时尝试了将该控制器用于高精度X-Y两维定位平台。
上传时间: 2013-07-13
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智能电表、水表、煤/燃气表、热量表等大量地出现在人们的生活中,同时这些仪表的抄录工作变得越来越烦琐,工作量大,工作效率低,不仅给用户带来不便,而且会存在漏抄、误抄、估抄的现象。随着电子技术、通信技术和计算机技术的飞速发展,人工抄表已经逐步被自动抄表所代替。 集中器是一个数据集中处理器,是多对象自动抄表系统的通信桥梁,负责对各智能表的数据进行采集、存储和管理,及时有效地向上位机传输数据并执行上位机发送的指令。提高多对象集中器数据处理能力,有效完成上下行通信是多对象自动抄表系统AMRS(Automation Meter Reading System)目前需要解决的关键问题。 本文针对多对象集中器这样一个较复杂的通信与控制系统,提出采用32位的高性能嵌入式微处理器。32位ARM9微处理器处理速度快、硬件性能高、低功耗、低成本,集成了相当多的硬件资源,硬件的扩展和设计大大简化,ARM9(S3C2410)为工业级芯片,抗干扰能力强,能够适应运行现场的较恶劣环境,8/16位微控制器运算能力有限,对于较复杂的通信与控制算法难以顺利完成;硬件平台依赖性强,不利于软件的开发、升级与移植;在缺乏多任务调度机制的情况下,应用软件不仅实现难度大,且可靠性难以保证。 本文首先对多对象远程抄表系统的总体结构进行研究,主要研究了多对象远程抄表系统中集中器的软件和硬件实现,对硬件资源进行了外围扩展,对S3C2410微处理器芯片的外围硬件进行了扩展设计,使之具备了满足使用需求的最小系统硬件资源,包括时钟、复位、电源、外围存储、LCD、RS-485通信模块、CAN通信模块等电路设计。实时时钟为多对象集中器定时抄表提供时间标准;电源电路为多对象集中器系统提供稳定电源;看门狗电路的设计保证多对象集中器系统可靠运行,防止系统死机;数据存储器主要用于存储参数、变量、集中器自身的参数,负责智能表的参数以及智能表用量等。上行通道即多对象集中器与上位机之间的通信线路,采用CAN现场总线进行通信;下行通道即多对象集中器与智能表之间的通信,采用RS-485总线进行通信。软件设计上,主要针对多对象集中器的数据存储功能和串行通讯功能进行程序编写。基于ARM的多对象远程抄表系统集中器可以实现多对象远程抄表,提高了数据处理能力,有效完成了上下行通信,可靠性强,稳定性高,结构简单。
上传时间: 2013-06-07
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[红外线热释电与超声波遥控电路,人邮出版社,2003.7] 本书由三大部分组成。第一部分介绍了红外线传感器和红外遥控电路的工作原理,通过五种类型的电路结构,介绍了数种典型的红外线传感器的实际应用电路;第二部分介绍了热释电红外传感器和热释电控制电路的基本原理,通过多个实际应用电路,介绍了它在照明节能、安全防护、防盗报警等方面的实际应用;第三部分介绍了声传感器、超声波传感器和声控电路的工作原理,通过实例介绍了各类声传感器在节能灯、超声探测和防盗报警等方面的应用。 此部分为第1-78页。
上传时间: 2013-07-18
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以STC12C2052AD单片机芯片为控制核心,采用PID控制技术,设计了一套针对半导体封装设备超声波金丝球焊线机的焊接压力控制系统。使其具备了高精度、多参数设置、高灵敏度、用户界面友好以及系统成本低等特点。
上传时间: 2014-01-10
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红外通信是目前比较流行的一种无线通信模式,其具有无污染,信息传输稳定(不受电磁影响),信息保密性高(经过一定强度的编解码),及安装简单使用方便等优点。因此其被广泛应用于日常生活(水表电表远程操控,红外无接触式测温…)工业生产、科研等诸多领域。当然由于其本身传输特性的限制,导致其易受光线影响,传输距离教短,这些也是平时我们应用中应该注意的地方。
上传时间: 2013-10-26
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超声波倒车雷达的设计程序 利用SPCE061A单片机实现超声波倒车雷达的测量计算方法。程序中采用软件校正,提高测量结果的精度和整机的可靠性,实现对多路传感器的控制;
上传时间: 2016-06-08
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提供给大家学习超声波测距的方法与实例,是不可多的的好教材
上传时间: 2017-03-27
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该资料包含原理图、源程序、Proteus仿真、PCB和使用说明等功能说明:具体位置参考实物图1、上电之后LED灯点亮,代表当前灯是自动控制模式;2、通过按键K5可以在自动和手动模式来回切换;3、在手动模式下,按键K2,K3,K4分别对应一个灯光亮度;(k1按下时不可用)4、在自动模式下,首先要检测到有人,才进行亮度的自动控制,否则台灯熄灭。可以挡住光敏电阻的光线,或用手电筒来照射光敏电阻,模拟光照的变化,从而就可以看到台灯的亮度会随着环境中的光照强度的改变而改变,效果是光照越弱,台灯越亮。如果人体传感器1分钟检测不到有人,台灯就会自动熄灭。(光敏电阻在USB灯后面);5、无论是自动模式还是手动模式,都是把亮度分为10个等级的,并在LCD上显示0-9;6、设置日期时间:按下K1(设置)键,显示年位置会有光标闪烁,表示此时可以调节年份,如需调节年份,按K3(加),K4(减)即可对年份进行调节。然后按K2(移动)键,显示月份位置会光标闪烁,同样的方法可以调节月,再按K2键分别可设置日,时,分,秒。7、靠近超声波时,蜂鸣器报警。实物制作图:原理图:PCB图:仿真图:
上传时间: 2022-03-19
上传用户:得之我幸78
本文介绍了一对高频超声波驱动电路,此超声波换能器驱动电路的发射频率高达1MHz,而目前包括集成电路发射模块和分立元件组成的驱动电路发射频率多为40KHz。本电路主要用于对精度要求极高,如基于超声波的精确测量、美容器等领域。此电路为超声波应用于更多的领域提供了必要的准备。
标签: 超声波换能器
上传时间: 2022-05-11
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随着科学水平的提高,生物、化学以及医疗相关器械领域对精度要求也在不断地提升.生物制剂提取、注射,化学药品传输供给以及药物治疗等MEMS的研究不单单是对精密仪器的攻坚克难,更是交叉学科赋予高精密仪器研究发展的难题。技术革新便要理论创新,才能突破现有技术发展的瓶颈。现有的压电超声波雾化器理论发展已颇具成熟,产业化发展也甚是丰富,可是由于产品的不断创新换代,同时也导致理论创新的不同步,致使许多创新产品缺少对应的系统理论支持。本文立足微泵型压电超声波雾化器的研究,提出了系统的雾化理论、结构仿真和雾化效果实验研究。本文主要的研究内容和成果如下:在雾化理论分析方面,通过对雾化片金属基片和锥孔的变形公式推导分析,建立了微泵型压电超声波雾化器雾化理论数学模型,并结合变形分析对其雾化机理进行了完整的阐述在有限元仿真分析计算方面,通过对雾化片简化建模,进行了雾化片的诺响应计算分析,得出雾化片诺响应工作模态及其相应振型。并结合雾化理论分析了各模态相应雾化效果,提出雾化效果改进意见。在雾化效果实验方面,进行多普莉激光测振实验,与诺响应仿真计算相互论证,提高其可行性,并通过雾化效果实验来验证雾化效果理论分析结果,最后结合仿真计算和多普勒激光测振结果综合分析、总结出雾化效果的影响因素。关键词:MEMS,压电泵,超声波,雾化器,压电陶瓷,振型。本文工作在机械结构力学及控制国家重点实验室完成。
标签: 超声波雾化器
上传时间: 2022-06-18
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