压电驱动精密流量阀控制系统的设计与研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4页 |
| 第1章 绪论 | 第8-16页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第8-9页 |
| 1.1.1 课题研究背景 | 第8页 |
| 1.1.2 课题研究意义 | 第8-9页 |
| 1.2 压电陶瓷的发展及应用 | 第9-11页 |
| 1.2.1 压电陶瓷的发展 | 第9-10页 |
| 1.2.2 压电陶瓷的应用 | 第10-11页 |
| 1.3 压电陶瓷硬件驱动电路研究现状 | 第11-13页 |
| 1.3.1 电流驱动型硬件电路 | 第12页 |
| 1.3.2 电压驱动型硬件电路 | 第12-13页 |
| 1.4 叠堆式压电陶瓷控制算法国内外研究现状 | 第13-14页 |
| 1.5 本文主要研究内容 | 第14-16页 |
| 第2章 压电驱动精密流量阀控制系统的工作原理 | 第16-25页 |
| 2.1 压电驱动精密流量阀控制系统的工作原理 | 第16-17页 |
| 2.2 叠堆式压电陶瓷的工作原理 | 第17-21页 |
| 2.2.1 压电效应 | 第17-18页 |
| 2.2.2 封装压电陶瓷的压电方程 | 第18-20页 |
| 2.2.3 叠堆式压电陶瓷的有限元分析 | 第20-21页 |
| 2.3 阀芯运动的数学分析 | 第21-24页 |
| 2.3.1 控制信号放大环节 | 第22页 |
| 2.3.2 封装压电陶瓷驱动环节 | 第22-23页 |
| 2.3.3 阀芯运动环节 | 第23-24页 |
| 2.4 本章小结 | 第24-25页 |
| 第3章 压电驱动精密流量阀控制系统的硬件设计 | 第25-42页 |
| 引言 | 第25页 |
| 3.1 压电驱动精密流量阀控制系统硬件电路结构 | 第25-27页 |
| 3.2 信号处理与发生模块 | 第27-30页 |
| 3.2.1 DDS信号发生模块 | 第27-28页 |
| 3.2.2 AD9851模块电压输出调理 | 第28-29页 |
| 3.2.3 DDS模块输出电压幅度调理 | 第29页 |
| 3.2.4 数据采集与输出控制 | 第29-30页 |
| 3.3 功率放大单元 | 第30-35页 |
| 3.3.1 基准电源的选择 | 第30-31页 |
| 3.3.2 低压稳压电源模块的电路设计 | 第31-32页 |
| 3.3.3 高压稳压电源模块的电路设计 | 第32-34页 |
| 3.3.4 两级电压线性放大模块的电路设计 | 第34-35页 |
| 3.4 位移检测单元 | 第35-37页 |
| 3.5 硬件电路的PCB设计 | 第37-38页 |
| 3.6 硬件系统的仿真分析 | 第38-41页 |
| 3.6.1 交流信号对系统的动态性能分析 | 第38-39页 |
| 3.6.2 系统的线性度性能分析 | 第39-40页 |
| 3.6.3 系统纹波分析 | 第40页 |
| 3.6.4 系统稳定性分析 | 第40-41页 |
| 3.7 本章小结 | 第41-42页 |
| 第4章 压电驱动精密流量阀控制系统的软件设计 | 第42-57页 |
| 4.1 压电驱动精密流量阀控制系统软件架构 | 第42-43页 |
| 4.2 控制系统的显示程序设计 | 第43-44页 |
| 4.2.1 控制系统界面 | 第43页 |
| 4.2.2 数制转换程序设计 | 第43-44页 |
| 4.3 数据采集与输出程序 | 第44-47页 |
| 4.3.1 DAQmx数据采集与输出程序 | 第44-45页 |
| 4.3.2 AD9851信号发生模块的程序设计 | 第45-46页 |
| 4.3.3 LabVIEW中的串口通信程序设计 | 第46-47页 |
| 4.4 PID控制器设计 | 第47-48页 |
| 4.5 模糊PID控制器设计 | 第48-55页 |
| 4.5.1 模糊控制策略的选择 | 第49页 |
| 4.5.2 模糊化 | 第49-51页 |
| 4.5.3 模糊规则 | 第51-54页 |
| 4.5.4 去模糊化 | 第54-55页 |
| 4.6 超限报警模块的设计 | 第55-56页 |
| 4.7 本章小结 | 第56-57页 |
| 第5章 实验测试 | 第57-63页 |
| 5.1 压电流量阀控制系统硬件电路性能测试 | 第57-60页 |
| 5.1.1 AD9851交流信号发生模块测试 | 第57-58页 |
| 5.1.2 硬件电路的线性度性能分析 | 第58-59页 |
| 5.1.3 系统纹波分析 | 第59-60页 |
| 5.2 叠堆式压电陶瓷控制系统性能测试 | 第60-62页 |
| 5.2.1 开环实验测试 | 第60-61页 |
| 5.2.2 闭环实验测试 | 第61-62页 |
| 5.3 本章小结 | 第62-63页 |
| 第6章 结论与展望 | 第63-65页 |
| 6.1 总结 | 第63-64页 |
| 6.2 展望 | 第64-65页 |
| 致谢 | 第65-66页 |
| 参考文献 | 第66-69页 |
| 攻读学位期间的研究成果 | 第69页 |
