一种压电陶瓷执行器的控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种压电陶瓷执行器的控制装置，包括：单片机主控电路，接收传输指令进行解析并生成控制信号；复杂可编程逻辑电路，根据控制信号产生三角波数字电压驱动信号；数模转换电路，将通过单片机主控电路输出的三角波数字电压驱动信号进行数模转换，得到模拟电压信号；信号放大电路，将模拟电压信号进行信号放大，得到放大信号；压电陶瓷执行器，在作为驱动电压信号的放大信号的驱动下产生位移量；位移信号采集电路，基于位移量采集得到位移电压值；以及模数转换电路，将位移电压值进行模数转换，得到数字信号并传输至单片机主控电路处理产生新的控制信号，之后通过新的驱动电压信号加在压电陶瓷执行器的两端来修正位移量。

Control device of piezoelectric ceramic actuator

The invention discloses a piezoelectric ceramic actuator control device comprises a main control chip circuit receives the transmission instruction parse and generate a control signal; complex programmable logic circuit, a control signal generated according to a triangular wave voltage driving digital signal; the digital analog conversion circuit, through the triangular wave voltage output digital MCU control circuit the driving signal for digital analog conversion, analog voltage signal; a signal amplifying circuit, the signal amplification analog voltage signal, amplified signal; piezoelectric actuator, displacement generated in driving signal as the driving voltage signal; the displacement signal acquisition circuit, displacement displacement value based on voltage acquisition; and the analog digital conversion circuit, the displacement voltage value of the analog to digital conversion, digital signal and transmitted to the MCU main control circuit After processing, a new control signal is generated, and then the displacement is corrected by adding a new driving voltage signal to both ends of the piezoceramic actuator.

【技术实现步骤摘要】
一种压电陶瓷执行器的控制装置
本专利技术涉及执行器控制领域，具体涉及一种压电陶瓷执行器的控制装置。
技术介绍
压电陶瓷固有的迟滞、蠕变、非线性严重地影响了压电陶瓷的应用。迟滞特性就是压电陶瓷在电场作用下，升压曲线和降压曲线的位移非重复性。非线性和迟滞是影响压电陶瓷开环定位精度的主要因素。为了减少压电驱动器的非线性和迟滞给定位精度带来的影响，目前常采用以下方式：(1)采用电荷驱动代替电压驱动，但采用此方式需要专用的控制电荷放大设备且需在较宽的频率范围内，很难保证压电陶瓷的电荷与微位移具有良好的线性度；(2)采用闭环反馈控制，通过附加的一个位移传感器来测量定位移量，与控制器的目标位移进行对比校正，组成一个复杂的控制调整机构，但在此方式中由于位移检测元件的限制和控制元件频响等问题的影响，容易出现系统的震荡和不稳定，其补偿精度并不能很好地满足超高精度定位控制的要求；(3)采用开环定位控制，利用压电陶瓷执行器的输出位移与施加在执行器两端电压满足近似线性关系的原理，通过控制执行器两端的电压来控制输出位移，但是在动态应用要求较高的环境下，整个系统的带负载能力将会随着运动频率的升高而显著下降，系统的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电陶瓷执行器的控制装置，其特征在于，包括：单片机主控电路，接收计算机传输的指令进行解析并根据解析后的指令生成控制信号；复杂可编程逻辑电路，与所述单片机主控电路通信连接，根据所述控制信号产生三角波数字电压驱动信号；数模转换电路，与所述单片机主控电路通信连接，将通过所述单片机主控电路输出的所述三角波数字电压驱动信号进行数模转换，得到模拟电压信号；信号放大电路，将所述模拟电压信号进行信号放大，得到放大信号；压电陶瓷执行器，在作为驱动电压信号的所述放大信号的驱动下产生位移量；位移信号采集电路，基于所述位移量采集得到位移电压值；以及模数转换电路，将所述位移电压值进行模数转换，得到数字信号并传输至所...

【技术特征摘要】
1.一种压电陶瓷执行器的控制装置，其特征在于，包括：单片机主控电路，接收计算机传输的指令进行解析并根据解析后的指令生成控制信号；复杂可编程逻辑电路，与所述单片机主控电路通信连接，根据所述控制信号产生三角波数字电压驱动信号；数模转换电路，与所述单片机主控电路通信连接，将通过所述单片机主控电路输出的所述三角波数字电压驱动信号进行数模转换，得到模拟电压信号；信号放大电路，将所述模拟电压信号进行信号放大，得到放大信号；压电陶瓷执行器，在作为驱动电压信号的所述放大信号的驱动下产生位移量；位移信号采集电路，基于所述位移量采集得到位移电压值；以及模数转换电路，将所述位移电压值进行模数转换，得到数字信号并传输至所述单片机主控电路。2.根据权利要求1所述的压电陶瓷执行器的控制装置，其特征在于，其中，所述单片机主控电路对所述数字信号进行处理并生成新的控制信号，所述复杂可编程逻辑电路根据所述新的控制信号产生新的三角波数字电压驱动信号，所述数模转...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐寿鸿，王芳，韩森，卢庆杰，王全召，李雪园，
申请(专利权)人：上海理工大学，苏州维纳仪器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海,31