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超声波电机是利用压电陶瓷的逆压电效应，将材料的微观变形通过共振放大和摩擦耦合转换成转子或滑块的宏观运动的新型电机，具有重量轻、结构简单、噪声小、低速大扭矩以及可直接驱动负载等特性。但超声波电机对驱动的要求较高，不同的超声波电机对驱动信号的要求差别较大，并且超声波电机的非线性、时变性和强耦合性等特点影响了超声波电机的应用。本文主要研究超声波电机的驱动电源及其控制系统。综述了国内外现有的常用超声波电机的驱动控制方案，并分析了各种驱动控制方案适用的场合及性能特点。简单分析了行波型超声波电机的运行机理，从理论和实验上研究了行波型超声波电机的转速与位置特性，并综合分析了各种调速方法的优缺点。
本文根据超声波电机驱动控制的要求，设计了基于DSP的超声波电机驱动控制系统，该系统由控制电路、驱动电路和上位机测试系统组成。驱动电路由前级的DC-DC反激变换器和后级DC-AC无变压器半桥逆变拓扑结构组成。控制器采用TMS320F2812，控制器的定时器T4控制前级DC-AC;定时器T1与T2产生两路移相式PWM，经光耦传送给集成驱动芯片IR2103，由两个IR2103产生四路PWM驱动信号驱动开关管(IRFZ48N)。超声波电机的转速通过光电编码器经电平转换后传送给控制器的CAP引脚完成测速功能，控制器将转速和频率等变量信息通过SCI通信传送给上位机LabVIEW监测系统，由上位机实时显示各参数的变化规律。本系统不但实现了单参数的调速功能和较强的算法处理能力，并实现了参数的动态可视化。
研究了行波型超声波电机的转速与位置特性。首先通过对比测速方法，确定瞬时测速法为本文的测速方法；其次分析了行波型超声波电机的开环速度特性；最后重点研究闭环速度特性，分别采用了比例控制器、PID控制器和模糊自适应PID控制器对速度参考曲线（方波、三角波、正旋波和锯齿波）进行速度跟踪。采用位置速度双闭环的控制策略，研究了定位控制与位置跟踪特性。由实验结果可知，定位控制误差为0.072°，动态位置跟踪实验误差为2.5°，并研究如何控制合适的速度来进行位置跟踪，以减小动态位置跟踪的误差。速度和位置跟踪均能获得良好的控制效果。