| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第16-22页 |
| 1.1 引言 | 第16-18页 |
| 1.2 超声波电机的国内外发展现状 | 第18页 |
| 1.3 超声波电机控制系统中存在的难题 | 第18-19页 |
| 1.4 课题研究的意义 | 第19页 |
| 1.5 课题研究的主要内容 | 第19-22页 |
| 2 超声波电机的低频PWM控制策略 | 第22-30页 |
| 2.1 超声波电机的控制方式 | 第22-24页 |
| 2.1.1 调压控制 | 第22-23页 |
| 2.1.2 调频控制 | 第23-24页 |
| 2.1.3 调相控制 | 第24页 |
| 2.2 低频PWM控制策略的思想 | 第24-25页 |
| 2.3 低频PWM控制策略的实现 | 第25-27页 |
| 2.3.1 通断PWM控制策略的实现 | 第25-26页 |
| 2.3.2 正反转PWM控制策略的实现 | 第26页 |
| 2.3.3 正反转停PWM控制策略的实现 | 第26-27页 |
| 2.4 低频PWM控制策略的对比 | 第27-29页 |
| 2.4.1 定子行波振动状况分析 | 第27页 |
| 2.4.2 转速控制特性分析 | 第27-28页 |
| 2.4.3 功率有效性分析 | 第28-29页 |
| 2.5 本章小结 | 第29-30页 |
| 3 超声波电机的单神经元自适应PID控制 | 第30-38页 |
| 3.1 超声波电机的频率自动跟踪 | 第30-33页 |
| 3.1.1 驱动电压跟踪法 | 第30-31页 |
| 3.1.2 驱动电流跟踪法 | 第31页 |
| 3.1.3 孤极电压跟踪法 | 第31-32页 |
| 3.1.4 驱动电压和电流相位差跟踪法 | 第32页 |
| 3.1.5 驱动电压和孤极电压相位差跟踪法 | 第32-33页 |
| 3.2 超声波电机的单神经元自适应PID控制 | 第33-36页 |
| 3.2.1 单神经元自适应PID控制的基本思想 | 第33-34页 |
| 3.2.2 单神经元自适应PID控制的系统结构 | 第34页 |
| 3.2.3 PID控制器参数Kp、Ki、Kd的求解 | 第34-35页 |
| 3.2.4 加权系数的调整 | 第35-36页 |
| 3.3 本章小结 | 第36-38页 |
| 4 超声波电机控制系统的硬件设计 | 第38-52页 |
| 4.1 超声波电机控制系统的总体设计 | 第38-39页 |
| 4.2 基于DDS的四路对称PWM信号发生单元设计 | 第39-41页 |
| 4.2.1 DDS技术的工作原理 | 第39-40页 |
| 4.2.2 基于DDS的四路对称PWM信号发生器 | 第40-41页 |
| 4.3 四路PWM信号的隔离放大电路设计 | 第41页 |
| 4.4 双推挽逆变功放电路的设计 | 第41-42页 |
| 4.5 信号调理电路的设计 | 第42-47页 |
| 4.5.1 孤极反馈电压调理电路设计 | 第43页 |
| 4.5.2 光电编码器信号调理电路设计 | 第43-45页 |
| 4.5.3 温度传感器信号调理电路设计 | 第45-47页 |
| 4.6 光耦隔离电路的设计 | 第47页 |
| 4.7 继电器保护电路的设计 | 第47-48页 |
| 4.8 电源模块的设计 | 第48-51页 |
| 4.8.1 直流12V稳压电源的设计 | 第48-50页 |
| 4.8.2 直流5V稳压电源的设计 | 第50页 |
| 4.8.3 直流3.3V稳压电源的设计 | 第50-51页 |
| 4.9 本章小结 | 第51-52页 |
| 5 超声波电机控制系统的软件设计 | 第52-66页 |
| 5.1 系统工作流程 | 第52-53页 |
| 5.2 低频PWM信号的产生 | 第53页 |
| 5.3 基于DDS的四路对称PWM信号的产生 | 第53-56页 |
| 5.3.1 DSP与DDS间的通信机理 | 第53-54页 |
| 5.3.2 基于DDS的两路正弦信号产生 | 第54页 |
| 5.3.3 DDS中ROM分时复用单元的原理 | 第54-55页 |
| 5.3.4 DDS中ROM分时复用单元的设计 | 第55-56页 |
| 5.3.5 基于DDS的四路对称PWM信号产生 | 第56页 |
| 5.4 单神经元自适应PID控制程序的流程图 | 第56-57页 |
| 5.5 四倍频法脉冲信号的解码 | 第57-59页 |
| 5.5.1 超声波电机转速的测定 | 第58-59页 |
| 5.5.2 超声波电机位置的测定 | 第59页 |
| 5.6 上位机界面的设计 | 第59-65页 |
| 5.6.1 上位机界面功能的组成 | 第59-61页 |
| 5.6.2 上位机界面的工作流程 | 第61页 |
| 5.6.3 上位机界面主要控件的设计 | 第61-65页 |
| 5.7 本章小结 | 第65-66页 |
| 6 系统性能仿真测试 | 第66-74页 |
| 6.1 单神经元自适应PID控制系统下几种信号波形的检测 | 第66-68页 |
| 6.1.1 对称PWM信号波形的检测 | 第66-67页 |
| 6.1.2 通断PWM信号波形的检测 | 第67-68页 |
| 6.1.3 双推挽逆变电路输出波形的检测 | 第68页 |
| 6.2 单神经元自适应PID控制系统下超声波电机转速特性分析 | 第68-72页 |
| 6.2.1 启动阶段转速特性分析 | 第68-69页 |
| 6.2.2 稳定状态下转速特性分析 | 第69-72页 |
| 6.3 单神经元自适应PID控制系统下超声波电机位置的测定 | 第72-73页 |
| 6.4 本章小结 | 第73-74页 |
| 7 总结与展望 | 第74-76页 |
| 7.1 总结 | 第74页 |
| 7.2 展望下一步研究工作 | 第74-76页 |
| 参考文献 | 第76-80页 |
| 致谢 | 第80-82页 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 | 第82页 |
