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专利号: 2015101734990
申请人: 宁波职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种压电陶瓷执行器控制台,由电源供电,其特征在于:包括平台、平台传动器、平台电机、平台电机驱动器、平台位移检测装置、平台控制器、通讯电路、控制电脑、D/A转换器、驱动电路、压电陶瓷执行器、执行器位移检测装置和A/D转换器,所述平台控制器通过通讯电路与控制电脑电连接,所述平台控制器通过平台电机驱动器与平台电机连接,所述平台电机的输出轴通过平台传动器与平台机械连接,所述平台位移检测装置配设在所述平台电机的输出轴上,平台位移检测装置的输出端与平台控制器电连接,所述控制电脑通过D/A转换器与驱动电路的输入端连接,驱动电路的输出端与压电陶瓷执行器连接,对应压电陶瓷执行器配设有执行器位移检测装置,执行器位移检测装置通过A/D转换器与控制电脑电连接。

2.根据权利要求1所述的一种压电陶瓷执行器控制台,其特征在于:所述控制电脑为配设有误差变换模块、自适应控制模块和迟滞控制模块的控制电脑,所述误差变换模块的输入量为给定量和执行器位移检测装置的反馈值,所述误差变换模块的输出至与自适应控制模块的输入值连接,所述自适应控制模块的输出至迟滞控制模块,迟滞控制模块的输出值输出对压电陶瓷执行器进行控制。

3.根据权利要求2所述的一种压电陶瓷执行器控制台,其特征在于:所述迟滞控制模块包括迟滞模块、迟滞算子模块和神经网络模块,迟滞模块、迟滞算子模块的输入端均与自适应控制模块的输出端连接,神经网络模块的输入端与迟滞算子模块的输出端连接,神经网络模块的输入端还与自适应控制模块的输出端连接,迟滞模块输出正反馈值与神经网络模块输出的负反馈值共同输入神经网络模块的反馈端。

4.根据权利要求3所述的一种压电陶瓷执行器控制台,其特征在于:所述神经网络为包含若干个神经元模块的两层结构,所述两层结构为一个隐层和一个输出层,所述每个神经元模块均包括激励函数模块和权值模块;误差变换模块是将系统误差通过变换处于预先设定在期望的误差范围内;自适应控制模块输入信号为误差变换后的误差,对转换的误差进行实时控制和调整,神经网络输出端输出控制信号对压电陶瓷执行器进行控制。

5.根据权利要求1所述的一种压电陶瓷执行器控制台,其特征在于:所述平台控制器为51单片机,所述通讯电路包括MX232芯片和九针接口,所述51单片机的通讯串口依次通过MX232芯片和九针接口与控制电脑电连接。

6.根据权利要求1所述的一种压电陶瓷执行器控制台,其特征在于:所述平台电机驱动器包括PWM波形产生电路和信号处理电路构成,所述PWM波形产生电路由74LS373芯片和8253芯片组成的,所述平台控制器通过74LS373芯片与8253芯片的输入端连接,8253芯片的输出端通过信号处理电路与所述平台电机电连接。

7.根据权利要求1所述的一种压电陶瓷执行器控制台,其特征在于:所述信号处理电路包括L298N芯片、74ALS04芯片、电阻R1、光耦U2、电阻R2、电阻R3、电阻R8、三极管Q1、与门U3和与门U4,74ALS04芯片的输入端与平台控制器连接,74ALS04芯片的输出端通过电阻R1与光耦U2的输入端连接,光耦U2的输出端通过电阻R2接地,光耦U2的输出端通过电阻R3与三极管Q1的基极连接,三极管Q1的集电极通过电阻R8与电源连接,三极管Q1的发射极接地,三极管Q1的集电极还与与门U3的第二输入端连接,三极管Q1的集电极还与与门U4的第一输入端连接,与门U3的第一输入端和与门U4的第二输入端分别与平台控制器的输出端连接,与门U3的输出端和与门U4的输出端分别与L298N芯片连接,L298N芯片的输出端与平台电机连接。

8.根据权利要求6所述的一种压电陶瓷执行器控制台,其特征在于:所述平台位移检测装置包括配设在平台上的光栅尺和光栅尺电路,所述光栅尺电路包括发光二极管D2、光敏二极管D1、电阻R10、电阻R11、电阻R4、电阻R5、电阻R3、电阻R6、电阻R14、电阻R17、运放TAA861、电容C1、电容C2、电容C3和电容C4,电源通过电容C4接地,发光二极管D2的阳极通过电阻R10与电源连接,发光二极管D2的阴极接地,光敏二极管D1的阴极与电源连接,光敏二极管D1的阳极通过电阻R11接地,光敏二极管D1的阳极通过电容C3与运放TAA861的正输入端连接,运放TAA861的正输入端还依次通过电阻R13和电阻R4与电源连接,运放TAA861的正输入端还依次通过电阻R13和电阻R5与接地,运放TAA861的负输入端依次通过电阻R6和电容C2接地,运放TAA861的负输入端依次通过电阻R14和电阻R17与电源连接,运放TAA861的输出端通过电容C1与运放TAA861的反馈端连接,运放TAA861的输出端输出用于与平台控制器连接的反馈信号。

9.根据权利要求8所述的一种压电陶瓷执行器控制台,其特征在于:所述平台位移检测装置还包括前级采样电路,所述前级采样电路的输入端与所述运放TAA861的输出端连接,所述前级采样电路的输出端与平台控制器电连接。

10.根据权利要求9所述的一种压电陶瓷执行器控制台,其特征在于:所述前级采样电路包括与门U6、与门U5、第一D触发器、第二D触发器和74LS161芯片,所述第一D触发器的D端连接电源,所述第一D触发器的CLK端与与门U5的输出端连接,所述第一D触发器的Q端与与门U6的第一输入端连接,与门U6的第一输入端还与平台控制芯片的INT0端连接,与门U6的第二输入端与运放TAA861的输出端连接,与门U6的输出端与74LS161的CLK端连接,与门U5的第二输入端也与运放TAA861的输出端连接,与门U5的第一输入端与第二D触发器的Q端连接,第二D触发器的D端与电源连接,第二D触发器的CLK端与平台控制芯片的一个标准输入输出端连接,第二D触发器的R端和第一D触发器的R端均与74LS161芯片的MR端连接,74LS161芯片的CET端和CEP端均与所述运放TAA861的输出端连接。