超声波电机仿真及其测试系统

论文题目: 超声波电机仿真及其测试系统

论文类型: 硕士论文

论文专业: 电力电子与电力传动

作者: 施一峰

导师: 胡敏强,金龙

关键词: 环形行波型超声波电机,接触模型仿真,测试系统,数字信号处理,串行通讯

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 由于超声波电机原理和结构的新颖性及拥有的直接驱动、结构多样性、无电磁干扰及不受电磁干扰影响的特性,虽然目前还不能完全替代传统的电磁电机,但在一些特定的应用场合取代电磁电机是未来微特电机的发展趋势。在电机的研究过程中,必要的数学模型和分析方法是研究系统控制特性和性能分析的基础,是电机结构参数优化设计的有效工具。本文对环形行波型超声波电机的工作原理进行数学推导,将电机的定转子接触简化为二维弹性接触,推导出其接触模型及数学表达式。利用该模型能在短时间内较为准确的仿真电机稳态时的运行状态。由于超声波电机的快速响应特性,传统的电磁电机的测量方法和装置不再适用于超声波电机起停特性的测量,所以应用专门的测量方法和装置进行瞬态和静态运行特性测量。为此,本文针对当前应用较为广泛的环形行波型超声波电机,设计了一套电机运行特性测试系统。系统采用了模块化的硬件设计,上位机软件设计采用了分模块的设计方法,结构清晰,代码可复用性强。对数字信号处理及Matlab和VC++之间的软件接口进行了深入的研究。论文对各个模块的软件处理流程以及DSP和上位机的通讯协议,分别进行了详细介绍。

论文目录:

摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 超声波电机的概述及分类

1.1.1 超声波电机的概述

1.1.2 超声波电机的分类

1.2 超声波电机的特点和应用

1.2.1 超声波电机的特点

1.2.2 超声波电机的应用

1.3 当前超声波电机研究的主要内容

1.4 本论文的主要研究工作

参考文献

第二章环形行波型超声波电机接触机理的仿真

2.1 环形行波型超声波电机的结构

2.2 电机的工作原理

2.3 定转子之间接触

2.4 环形行波型超声波电机接触面仿真模型建立

2.4.1 电机输出转矩T模块

2.4.2 x_1 计算模块

2.4.3 x_0 计算模块

2.4.4 仿真模型的建立

2.4.5 效率η的计算

2.5 仿真与实验结果

2.6 小结

参考文献

第三章超声电机测试系统硬件平台设计

3.1 硬件平台的组成

3.1.1 可编程负载

3.1.2 转矩测试仪

3.1.3 USBCAN

3.1.4 控制板

3.1.5 测试板

3.1.6 光电编码器

3.2 硬件平台功能的实现

3.3 小结

参考文献

第四章测试软件的开发

4.1 测试软件的功能

4.2 上位机软件设计

4.2.1 软件工程

4.2.2 软件的可行性与主要功能

4.2.3 软件模块设计

4.2.4 串行通讯处理

4.3 测试算法的实现

4.3.1 MATLAB与VC++接口的实现

4.3.2 测试数据的处理

4.4 通讯规约的制定

4.4.1 USBCAN与转矩测试仪的通讯规约

4.4.2 USBCAN与下位机的通讯规约

4.4.3 PC机与程控电源的串口通讯规约

4.5 软件的调试

4.6 小结

参考文献

第五章结束语

5.1 本文主要贡献

5.2 进一步研究方向

致谢

作者简介

发布时间: 2007-06-11

参考文献

[1].超声波电机摩擦磨损性能的实验研究[D]. 崔崴岭.哈尔滨工业大学2011
[2].机械手指驱动用超声波电机的设计[D]. 朱肖陈.扬州大学2018
[3].基于dsPIC单片机的超声波电机驱动控制研究[D]. 余建.合肥工业大学2018
[4].基于超声波电机的增量式数字流量阀研究[D]. 要一帆.昆明理工大学2017
[5].十字叉定子弯振驱动的压电平面电机研究[D]. 凌普.南昌航空大学2017
[6].超声波电机的驱动控制策略与实验研究[D]. 徐文潭.浙江工商大学2018
[7].双向驻波型直线超声波电机[D]. 钱孝华.浙江大学2006
[8].一种新型驻波超声波电机的设计[D]. 贾昌华.哈尔滨工业大学2006
[9].纵扭复合型超声波电机的特性研究[D]. 刘晓.浙江大学2003
[10].大力矩纵扭复合型超声波电机测控系统的研究[D]. 冯威.浙江大学2002

超声波电机仿真及其测试系统

猜你喜欢