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基于DSP与FPGA粘滑式压电驱动器的控制系统研究
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作者 温尚林 刘曰涛 +2 位作者 于智勇 祝保财 邹大林 《压电与声光》 北大核心 2024年第6期942-949,955,共9页
以提高粘滑式压电驱动器的输出性能和重复定位精度为目的,提出了一种以数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)为核心的粘滑式压电驱动器的控制器。对FPGA与DSP硬件与软件进行设计:FPGA实现直接数字合成(DDS)技术产生驱动信号,搭... 以提高粘滑式压电驱动器的输出性能和重复定位精度为目的,提出了一种以数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)为核心的粘滑式压电驱动器的控制器。对FPGA与DSP硬件与软件进行设计:FPGA实现直接数字合成(DDS)技术产生驱动信号,搭配后续的高电压动态放大电路,可使压电陶瓷快速充、放电,从而实现粘滑运动;DSP接收输入及反馈信号并对其进行计算与判别,从而控制信号发生器产生频率不同、电压不同的驱动信号。反馈模块选择合适的光栅编码器后形成完整的闭环控制系统。搭建实验平台进行性能测试,当驱动频率为2.5 kHz、驱动电压幅值在120 V、负载为4 g时,最大速度为9.782 mm/s,重复定位精度为0.1μm。 展开更多
关键词 粘滑原理 压电驱动器 DSP FPGA DDS技术
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压电陶瓷定位平台的复合控制系统研究 被引量：2
2
作者 姜佩岑 刘曰涛 +2 位作者 于长松 温尚林 王福凯 《压电与声光》 CAS 北大核心 2023年第6期866-871,共6页
针对因压电陶瓷固有的迟滞特性降低了压电陶瓷平台定位精度问题,该文提出一种基于前馈补偿的复合控制系统。首先建立前馈模型,提出并应用一种分段式的Prandtl-Ishlinskii模型,增加拟合精度,同时避免了复杂的求解过程,并求出迟滞逆模型,... 针对因压电陶瓷固有的迟滞特性降低了压电陶瓷平台定位精度问题,该文提出一种基于前馈补偿的复合控制系统。首先建立前馈模型,提出并应用一种分段式的Prandtl-Ishlinskii模型,增加拟合精度,同时避免了复杂的求解过程,并求出迟滞逆模型,其建模误差率可达0.69%;其次,对反馈回路设计了串联比例-积分(PI)数字电路、正弦激励电路及电容转换电路,进一步提高了压电陶瓷定位平台的控制精度。根据国标GB/T 38614—2020的测试标准进行实验测试,结果表明,在设计的复合控制系统控制下,压电陶瓷定位平台正、反向重复定位精度分别为0.0131μm和0.0155μm,准确度为0.0335μm,在计算出反向差值后得出迟滞误差为0.013%。与仅有前馈控制相比,其控制精度提高了79.57%。 展开更多
关键词 压电平台 复合控制 前馈补偿 电容传感器 PI控制
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