随着仿生学、空气动力学等理论的日益成熟,微机电系统(Micro Electro Mechanical Systems,MEMS)制造技术和人工智能技术的日新月异,微扑翼飞行器(Flapping-Wing Micro Aerial Vehicle,FWMAV)无论是在军事领域,还是在商业领域,都展现出极高的应用价值和广阔的发展前景,可以完成探测、监视与通信等人类所不能完成的任务。电源系统作为微扑翼飞行器的重要组成部分,电源系统的输出参数、稳定性和安全性等将直接决定微扑翼飞行器的运动状态的优劣。因此,对小型化电源系统展开深入的研究是必要的。本文针对采用压电驱动方式的微扑翼飞行器,设计了相匹配的电源系统——压电驱动电路系统,主要工作如下:首先,从致动器及驱动电路的角度回顾了近年来国内外对微扑翼飞行器的研究,对压电驱动方式及原理进行介绍,并与其他驱动方式进行比较分析其优缺点,提出微扑翼飞行器压电驱动方式的驱动条件;其次,根据驱动条件,在概念层面对压电驱动电路系统进行了模块化设计,压电驱动电路系统可分为4个模块:直流升压模块、逆变模块、逆变驱动模块及中央控制模块,并提出每个模块所要实现的功能目标;再次,根据功能目标,在硬件方面,综合分析多个电路方案选择最优方案,增加了抽头电感和能量回收电感的设计,在一定程度上解决升压比较小、元器件易损坏与峰值电流的问题;在软件方面,尝试将抗积分饱和型PID算法、查表算法和死区控制三种控制思想融合写入基于STM32芯片的负反馈程序;然后,采用“先独立再组合”的思路对模块进行硬件与软件的仿真、打样与测试;成功后,组成完整的压电驱动电路系统进行硬件和软件的打样、测试和调试,研制电路板的三维结构,避免STM32芯片受到电磁干扰和高压的损坏,根据实验结果进行迭代优化,提高电路板面积利用率,优化电子器件参数,提高电路效率;最后,测试压电致动器的电学参数及等效电路模型参数,搭建压电驱动电路系统测试平台,完成压电驱动电路系统性能指标的测试和对微扑翼飞行器压电致动器的负载测试。本文设计的压电驱动电路系统,在输入5V的情况下,升压比最高可以达到60,效率最高为83%,能够输出方波和正弦波形高压交流信号,可对波形参数(幅值、占空比和频率)进行调节,可以驱动微扑翼飞行器的压电致动器,压电致动器振幅最高为437μm。本文工作为微扑翼飞行器的集成化微型压电驱动电路研制打下一定的理论和实验研究基础。